JPH08184677A - Camera rotation type ect device - Google Patents

Camera rotation type ect device

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JPH08184677A
JPH08184677A JP33849394A JP33849394A JPH08184677A JP H08184677 A JPH08184677 A JP H08184677A JP 33849394 A JP33849394 A JP 33849394A JP 33849394 A JP33849394 A JP 33849394A JP H08184677 A JPH08184677 A JP H08184677A
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JP
Japan
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image data
window
signal
absorption
image
Prior art date
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Application number
JP33849394A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Kumazawa
良彦 熊澤
Toshio Kasuga
敏夫 春日
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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  • Nuclear Medicine (AREA)

Abstract

PURPOSE: To correct the influence of absorption with sufficient accuracy, although the device is simple, in a practical clinical examination. CONSTITUTION: The output of pulse height analyzers 21, 22 having an energy window in the neighborhood of a photoelectric peak and a lower energy window than it respectively is counted by image memories 31, 32 every position signal X, Y, and image data C1i(x, y), C2i(x, y) are collected. In an image processing device 40 a ration of the whole counting value of these all picture elements is found, and the image data Caci(x, y) after correction are obtained by using a correction coefficient in response thereto. They are transmitted to an ECT image reconstruction processor 50.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、核医学診断装置に関
し、とくに2次元放射線検出器(放射線カメラ)を回転
させるタイプのSPECT(Single Photon Emission C
omputed Tomograph)装置(カメラ回転型ECT装置)
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear medicine diagnostic apparatus, and more particularly to a SPECT (Single Photon Emission C) type of rotating a two-dimensional radiation detector (radiation camera).
omputed Tomograph) device (camera rotation type ECT device)
Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】シンチレーションカメラ等の核医学診断
装置は、放射性薬剤を被検体(患者)に投与し、検査部
位(特定の臓器等)に集積させ、その集積状態を測定し
て医学的な診断に役立てるものである。すなわち、被検
体の体外に放射線検出器を置いて、その体内から体外に
放出される放射線を検出してエミッションデータを収集
する。シンチレーションカメラなどの放射線カメラでは
ある方向から見た、放射性薬剤の濃度分布像を得る。E
CT装置では、被検体のある平面(断層面)内のあらゆ
る方向への投影データを収集して、これを逆投影するこ
とにより、その平面における放射性薬剤の濃度分布像
(断層像)を得る。
2. Description of the Related Art A nuclear medicine diagnostic device such as a scintillation camera administers a radiopharmaceutical to a subject (patient), accumulates it at an inspection site (specific organ, etc.), and measures the accumulation state to make a medical diagnosis. It is useful for. That is, a radiation detector is placed outside the body of the subject, and radiation emitted from the body to the outside is detected to collect emission data. A radiation camera such as a scintillation camera obtains a concentration distribution image of a radiopharmaceutical viewed from a certain direction. E
The CT apparatus collects projection data in all directions within a plane (tomographic plane) of the subject and back-projects the data to obtain a concentration distribution image (tomographic image) of the radiopharmaceutical on that plane.

【0003】ところで、被検体内の放射性物質から放射
された放射線は、体外に出てくるまでに、体内組織によ
り吸収される。核医学診断装置では、上記のように体内
の放射性物質から体外に放出される放射線を体外におい
て検出するのであるから、上記のような吸収の影響を受
けざるを得ない。
By the way, the radiation emitted from the radioactive substance in the subject is absorbed by the internal tissues before it goes out of the body. Since the nuclear medicine diagnostic apparatus detects the radiation emitted from the radioactive substance inside the body to the outside of the body as described above, it must be affected by the absorption as described above.

【0004】カメラ回転型ECT装置では、シンチレー
ションカメラ等の放射線カメラ(2次元放射線検出器)
を被検体の周囲に回転させて、各角度で画像データを収
集し、その画像データのうち、断層面内に含まれるもの
のみを取り出して、各角度での投影データとし、これを
逆投影して画像を再構成する。被検体(患者身体)の断
面はほとんどすべての場合円形ではなく、しかも放射性
薬剤はその断面の中心に集積するわけではなく、偏在し
ている。そのため、ある方向への投影データは体内組織
中をより長い距離透過した放射線によるものであるのに
対して、他の方向への投影データは体内組織中をより短
い距離透過した放射線によるものであるということが起
こり、吸収の影響は方向によってばらつくことになる。
そこで、各方向の投影データを同じに扱って逆投影処理
して画像を再構成すると、正確な画像を得ることはでき
ない。
In the camera rotation type ECT device, a radiation camera (two-dimensional radiation detector) such as a scintillation camera is used.
By rotating the object around the subject, collecting image data at each angle, and extracting only the image data contained in the tomographic plane as projection data at each angle, and backprojecting this. To reconstruct the image. In almost all cases, the cross section of the subject (patient body) is not circular, and the radiopharmaceutical is not concentrated in the center of the cross section but is unevenly distributed. Therefore, the projection data in one direction is due to the radiation transmitted through the body tissue for a longer distance, while the projection data in the other direction is due to the radiation transmitted through the body tissue for a shorter distance. Then, the effect of absorption will vary depending on the direction.
Therefore, if the projection data in each direction are treated the same and the back projection processing is performed to reconstruct the image, an accurate image cannot be obtained.

【0005】この吸収を補正するための補正方法として
はつぎにようなものが従来から知られている。まず、均
一吸収体に関する吸収補正法としては、Sorenso
n法やChang法など種々の方法が知られている。不
均一吸収体については、Transmission C
Tデータの収集を行なって吸収係数分布データを得、こ
れに基づいてエミッションデータを補正する方法が知ら
れている。すなわち、X線CT装置などを用い、X線な
どの被検体を透過する放射線によって透過データ(Tr
ansmissionデータ)を投影データとして収集
し、これを逆投影することによって、同じ断層面につい
ての吸収係数分布データを得れば、その断層面について
のECT像(放射性薬剤の濃度分布像)の補正が可能で
ある。また、特公平6−40128号公報のように、シ
ンチレーションカメラの各画素ごとのエネルギースペク
トル情報より散乱線補正と吸収補正とを行なうことも知
られている。
The following methods have been conventionally known as correction methods for correcting this absorption. First, as an absorption correction method for a uniform absorber, Sorenso
Various methods such as the n method and the Chang method are known. For heterogeneous absorbers, see Transmission C
A method is known in which T data is collected to obtain absorption coefficient distribution data, and the emission data is corrected based on this. That is, using an X-ray CT apparatus or the like, transmission data (Tr
If the absorption coefficient distribution data for the same tomographic plane is obtained by collecting the projection data (anmission data) and backprojecting it, the ECT image (radioactive agent concentration distribution image) for that tomographic plane can be corrected. It is possible. Further, as in Japanese Patent Publication No. 6-40128, it is known to perform scattered ray correction and absorption correction based on energy spectrum information of each pixel of a scintillation camera.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
吸収補正方法ではつぎのような問題がある。まず均一吸
収体に関するSorenson法やChang法などの
補正方法では、不均一吸収体である実際の被検体につい
ては誤差が大きく不適当である。また、透過データを収
集して吸収係数分布像を得る方法では、たしかにかなり
厳密な補正が可能であるが、外部線源を用いてこれから
の放射線を被検体に照射することによりデータを収集し
てCT像を再構成する必要があり、X線CT装置を用い
なければならない煩雑さとともに収集時間が余分にかか
ったり再構成処理時間を要するなどの問題がある。さら
に、シンチレーションカメラの各画素ごとのエネルギー
スペクトル情報より吸収補正を行なう場合、各画素単位
で補正係数を求めることになり、通常の臨床検査のよう
にカウント値の少ない適用では、統計誤差による影響が
大きく、また処理が膨大になり実用性に欠けるという問
題がある。
However, the conventional absorption correction method has the following problems. First, the correction methods such as the Sorenson method and the Chang method relating to the uniform absorber have a large error and are not suitable for the actual object which is the non-uniform absorber. In addition, although the method of collecting the transmission data and obtaining the absorption coefficient distribution image can certainly perform a fairly strict correction, the data is collected by irradiating the subject with radiation from the future using an external radiation source. It is necessary to reconstruct a CT image, and there is a problem that an X-ray CT apparatus must be used, and an extra acquisition time or reconstruction processing time is required. Furthermore, when absorption correction is performed from the energy spectrum information for each pixel of the scintillation camera, a correction coefficient is calculated for each pixel, and in applications with a small count value such as normal clinical examination, the effect of statistical error may occur. There is a problem that it is large and the amount of processing is enormous and it is not practical.

【0007】この発明は、上記に鑑み、実際上採用でき
るほどの簡便さでありながら、実際の臨床検査において
十分な精度で、吸収の影響を補正することができるよう
に改善した、カメラ回転型ECT装置を提供することを
目的とする。
In view of the above, the present invention has been improved so as to be able to correct the influence of absorption with sufficient accuracy in an actual clinical examination while being simple enough to be practically adopted. An object is to provide an ECT device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるカメラ回転型ECT装置において
は、放射線入射事象ごとにその入射位置の2次元の位置
信号とエネルギー信号とを出力する2次元放射線検出手
段と、該2次元放射線検出手段を被検体の周囲に回転さ
せる回転手段と、光電ピーク付近に設けた第1のウイン
ドに上記エネルギー信号の波高値が入っていることを検
出して信号を生じる第1の波高分析手段と、上記の第1
のウインドより低エネルギー側に設けた第2のウインド
に上記エネルギー信号の波高値が入っていることを検出
して信号を生じる第2の波高分析手段と、第1、第2の
波高分析手段の出力を上記の位置信号ごとにそれぞれカ
ウントして第1、第2のイメージデータを収集する第
1、第2のイメージデータ収集手段と、第1、第2のイ
メージデータにおける所定領域の総カウント値の比率か
ら求めた補正係数を少なくとも第1のイメージデータに
作用させる補正演算手段と、該補正後のイメージデータ
を用いて各角度方向の投影データを作成し、この各角度
方向の投影データから画像再構成演算を行なう手段とを
備えることが特徴となっている。
In order to achieve the above object, the camera rotation type ECT apparatus according to the present invention outputs a two-dimensional position signal and energy signal of the incident position for each radiation incident event. -Dimensional radiation detection means, rotation means for rotating the two-dimensional radiation detection means around the subject, and detection that the crest value of the energy signal is contained in the first window provided near the photoelectric peak First crest analysis means for producing a signal, and the above first
Of the first and second wave height analyzing means for detecting a wave height value of the energy signal in a second window provided on the lower energy side of the window to generate a signal. First and second image data collecting means for collecting the first and second image data by counting the output for each of the above position signals, and a total count value of a predetermined area in the first and second image data. Correction operation means for applying a correction coefficient obtained from the ratio of at least the first image data, and projection data in each angular direction using the corrected image data, and an image is created from the projection data in each angular direction. It is characterized in that it is provided with a means for performing reconstruction calculation.

【0009】[0009]

【作用】放射線を検出して得たエネルギースペクトル
は、吸収体の厚さや吸収係数を反映したものとなってお
り、そのため、逆に、エネルギースペクトル情報から吸
収体の厚さや吸収係数を推定することが可能であり、そ
れに基づき不均一な吸収体について吸収補正することが
できる。この場合、エネルギースペクトル情報を、エネ
ルギー分解能を高くして利用する(細分したエネルギー
範囲ごとのカウント値を比較する)のであれば、より正
確な吸収補正を行なうことが期待できるが、そのために
は細分したエネルギー範囲ごとにカウント値を収集しな
ければならず構成が複雑で処理にも時間がかかるととも
に、細分したエネルギー範囲ごとのカウント値が多くな
いと統計誤差の影響でかえって不正確なものとなる。上
記のように、第1の波高分析手段を、光電ピーク付近に
設けた第1のウインドにエネルギー信号の波高値が入っ
ていることを検出して信号を生じるものとし、第2の波
高分析手段はその第1のウインドより低エネルギー側に
設けた第2のウインドにエネルギー信号の波高値が入っ
ていることを検出して信号を生じるものとして、これら
第1、第2の波高分析手段の出力をカウントするなら、
2つのエネルギーウインドについてのカウントであるか
らより簡便な構成でエネルギースペクトル情報を利用で
き、また、通常の臨床検査のような場合でもそれぞれの
エネルギーウインドについてのカウント値は少ないもの
とはならず、統計誤差の影響を避けることができる。さ
らに、2次元放射線検出手段で得た各画素ごとにこのよ
うな2つのエネルギーウインドについてのカウント値を
求めれば、画素ごとのデータについて吸収補正すること
ができてより正確な吸収補正を行なうことが期待できる
が、吸収補正処理を画素ごとに行なわなくてはならず、
構成が複雑で処理にも時間がかかるとともに、画素ごと
のカウント値が多くないと統計誤差の影響でかえって不
正確なものとなる。ここでは、上記のように、第1、第
2のイメージデータにおける所定領域(全領域あるいは
関心領域)の総カウント値を求めてそれらの間の比率と
いう形でエネルギースペクトル情報を利用している。そ
のため、通常の臨床検査のような場合でも、それぞれの
総カウント値が少なすぎて統計誤差の影響を受けるとい
うことがなく、しかも構成が簡単で処理に時間がかかる
こともない。したがって、被検体中において放射線源が
局在していて各角度方向で吸収体の厚さや吸収係数が異
なっていても、X線CT装置などを用いTransmi
ssionデータを収集する必要がなく、実際上採用で
きるほど簡便さを備えながら、実際の臨床検査で可能な
限界近い精度で、吸収の影響を補正することができる。
[Function] The energy spectrum obtained by detecting radiation reflects the thickness and absorption coefficient of the absorber. Therefore, conversely, the thickness and absorption coefficient of the absorber should be estimated from the energy spectrum information. It is possible to correct the absorption of a non-uniform absorber. In this case, if the energy spectrum information is used with high energy resolution (comparing the count values for each of the subdivided energy ranges), more accurate absorption correction can be expected. Since count values must be collected for each energy range, the configuration is complicated and processing takes time, and if there are not many count values for each subdivided energy range, it will be rather inaccurate due to the influence of statistical error. . As described above, the first wave height analyzing means detects the wave height value of the energy signal in the first window provided near the photoelectric peak to generate a signal, and the second wave height analyzing means. Is generated as a signal by detecting that the crest value of the energy signal is contained in the second window provided on the lower energy side of the first window, and outputs from these first and second crest analysis means. If you count
Since it is a count for two energy windows, energy spectrum information can be used with a simpler configuration, and the count value for each energy window does not become small even in the case of ordinary clinical examinations, and statistics The influence of the error can be avoided. Further, if the count values for such two energy windows obtained for each pixel obtained by the two-dimensional radiation detecting means are obtained, absorption correction can be performed for the data for each pixel, and more accurate absorption correction can be performed. As you can expect, absorption correction processing must be performed for each pixel,
The configuration is complicated, it takes time to process, and if the count value for each pixel is not large, it becomes rather inaccurate due to the influence of statistical error. Here, as described above, the energy spectrum information is used in the form of a ratio between the total count values of the predetermined regions (entire region or region of interest) in the first and second image data. Therefore, even in the case of a normal clinical examination, the total count value of each is not too small and is not affected by the statistical error, and the configuration is simple and the processing does not take time. Therefore, even if the radiation source is localized in the subject and the thickness and absorption coefficient of the absorber are different in each angle direction, a Transmi
It is not necessary to collect ssion data, and it is possible to correct the influence of absorption with accuracy close to the limit that is possible in actual clinical tests while being simple enough to be practically adopted.

【0010】[0010]

【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図1においてガン
マカメラ10はシンチレーションカメラとして構成され
ており、図示しない回転機構によって被検体60の周囲
に回転するようにされている(矢印参照)。このガンマ
カメラ10は、コリメータ11と、シンチレータ12
と、ライトガイド13と、フォトマルチプライア(PM
Tと略す)14と、位置およびエネルギー演算回路15
と、これらを収納する放射線遮蔽性の材料でなるハウジ
ング16とからなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, the gamma camera 10 is configured as a scintillation camera, and is rotated around the subject 60 by a rotation mechanism (not shown) (see arrow). This gamma camera 10 includes a collimator 11 and a scintillator 12
, Light guide 13, photomultiplier (PM
(Abbreviated as T) 14 and position and energy calculation circuit 15
And a housing 16 made of a radiation-shielding material for housing them.

【0011】ハウジング16の前面は放射線遮蔽性の材
料が除去されており、この前面に、放射線の方向を規制
するための、たとえば平板状の放射線遮蔽板に平行な多
数の放射線透過孔を設けて構成されたコリメータ11が
取り付けられる。シンチレータ12は平板状に形成され
たもので、放射線が入射すると発光する。その光はライ
トガイド13によって多数のPMT14の受光面に導か
れる。PMT14の位置が発光位置から近ければそれだ
け入射光量が多く、大きな出力が得られるので、この各
PMT14の出力を、平板状シンチレータ12の面(X
−Y面)のX、Y方向に重み付け加算演算することによ
り位置信号X、Yを得る。また、すべてのPMT14の
出力の総和は、全発光量に対応し、入射放射線のエネル
ギーに対応するものであるから、この総和をエネルギー
信号Eとして出力する。このエネルギー信号Eが所定の
エネルギーウインドウに入っていることを判別して、所
定の核種からの放射線の入射イベントがあったことを示
すアンブランク信号UNBを得る。これらの演算が位置
およびエネルギー演算回路15で行なわれ、位置信号
X、Y、エネルギー信号Eおよびアンブランク信号UN
Bが出力される。
A radiation-shielding material is removed from the front surface of the housing 16, and a large number of radiation transmitting holes, for example, parallel to a flat radiation shielding plate, are provided on the front surface to regulate the direction of radiation. The configured collimator 11 is attached. The scintillator 12 is formed in a flat plate shape and emits light when radiation enters. The light is guided by the light guide 13 to the light-receiving surfaces of many PMTs 14. When the position of the PMT 14 is closer to the light emitting position, the amount of incident light is larger and a large output can be obtained. Therefore, the output of each PMT 14 can be converted into the surface of the flat scintillator 12 (X
Position signals X and Y are obtained by performing weighted addition calculation in the X and Y directions on the (-Y plane). Further, the sum of the outputs of all PMTs 14 corresponds to the total amount of light emission and corresponds to the energy of the incident radiation, so this sum is output as the energy signal E. It is determined that the energy signal E is within a predetermined energy window, and an unblank signal UNB indicating that there is an incident event of radiation from a predetermined nuclide is obtained. These calculations are performed by the position and energy calculation circuit 15, and the position signals X and Y, the energy signal E and the unblank signal UN are calculated.
B is output.

【0012】エネルギー信号Eは、アンブランク信号U
NBで動作タイミングが制御された波高分析器21、2
2に入力され、その波高がウインドW1,W2にそれぞ
れ入っているかどうかが、これらによって判別され、ウ
インドW1に入っているとき波高分析器21からアンブ
ランク信号UNB1が、ウインドW2に入っているとき
波高分析器22からアンブランク信号UNB2が出力さ
れるようになっている。
The energy signal E is an unblank signal U
Wave height analyzers 21 and 2 whose operation timing is controlled by the NB
It is determined whether or not the wave height is input to the windows W1 and W2 respectively, and when it is in the window W1, the unblank signal UNB1 from the wave height analyzer 21 is in the window W2. An unblank signal UNB2 is output from the wave height analyzer 22.

【0013】ここでは、説明を簡単にするため、単一エ
ネルギーのγ線放出核種(たとえば放出γ線の光電ピー
クが140keV付近となっているTc−99mなどの
核種)の測定を行なうものとする。通常であればその光
電ピークを中心に20%程度のウインドを設けてこれに
エネルギー信号Eの波高が入っているかどうかを検出す
るのであるが、これを図3のように2つに分割し、2つ
のウインドW1,W2(たとえばW1は光電ピークの下
側10%、W2は上側10%)とする。
Here, in order to simplify the explanation, it is assumed that a single-energy γ-ray emitting nuclide (for example, a nuclide such as Tc-99m in which the emission γ-ray has a photoelectric peak near 140 keV) is measured. . Normally, a window of about 20% is provided around the photoelectric peak and it is detected whether or not the wave height of the energy signal E is included in it, but this is divided into two as shown in FIG. Two windows W1 and W2 (for example, W1 is the lower 10% of the photoelectric peak and W2 is the upper 10%).

【0014】被検体60からのγ線がガンマカメラ10
に入射すると、その入射事象ごとに位置信号X,Yが出
力され、イメージメモリ31、32に送られる。このと
き入射事象ごとに出力されるエネルギー信号Eの波高が
ウインドW1,W2にそれぞれ入っている場合は波高分
析器21、22からアンブランク信号UNB1,UNB
2が出力され、これらがイメージメモリ31、32にそ
れぞれ送られる。イメージメモリ31、32では、アン
ブランク信号UNB1,UNB2が入力されるごとに、
位置信号X,Yで指定されるアドレスのカウント値に
「1」を加算する。これによって、2次元の各画素ごと
に入射γ線のカウント値が蓄積されて、2次元のイメー
ジデータが収集される。
The γ rays from the subject 60 are gamma cameras 10.
When incident on, the position signals X and Y are output for each incident event and sent to the image memories 31 and 32. At this time, if the wave heights of the energy signal E output for each incident event are included in the windows W1 and W2, respectively, the wave height analyzers 21 and 22 perform the unblank signals UNB1 and UNB.
2 is output, and these are sent to the image memories 31 and 32, respectively. In the image memories 31 and 32, each time the unblank signals UNB1 and UNB2 are input,
"1" is added to the count value of the address designated by the position signals X and Y. As a result, the count value of incident γ rays is accumulated for each two-dimensional pixel, and two-dimensional image data is collected.

【0015】こうして、ガンマカメラ10の被検体60
に対する角度がi番目の角度であるときイメージメモリ
31、32でイメージデータC1i(x,y),C2i
(x,y)が収集される。なお、C1i(x,y)およ
びC2i(x,y)はウインドW1およびウインドW2
に関してそれぞれ収集された画素(x,y)のカウント
値を表わす。このようなイメージデータ収集がガンマカ
メラ10の各角度ごとに行なわれる。
Thus, the subject 60 of the gamma camera 10
When the angle with respect to is the i-th angle, the image data C1i (x, y), C2i is stored in the image memories 31 and 32.
(X, y) is collected. C1i (x, y) and C2i (x, y) are the window W1 and the window W2.
Represents the count value of the pixel (x, y) collected for each. Such image data collection is performed for each angle of the gamma camera 10.

【0016】収集されたC1i(x,y),C2i
(x,y)はイメージメモリ31、32から読み出され
て画像演算処理装置40に送られ、つぎの数式1、数式
2、数式3で示される画像演算処理が行なわれる。
Collected C1i (x, y), C2i
(X, y) is read from the image memories 31 and 32 and sent to the image arithmetic processing unit 40, and the image arithmetic processing shown by the following mathematical formulas 1, 2 and 3 is performed.

【数1】 [Equation 1]

【数2】 [Equation 2]

【数3】 これらの数式において、Cnci(x,y)はi番目の
角度における吸収補正OFFのイメージについての画素
(x,y)のカウント値を、Caci(x,y)はi番
目の角度における吸収補正ONのイメージについての画
素(x,y)のカウント値を、それぞれ表わす。また、
fi(Pi)は、i番目の角度における吸収補正係数を
表わす。Piは数式3に示すように、i番目の角度にお
けるウインドW1とW2とに関する全視野でのカウント
値の総和の比率であるから、吸収補正係数fiはこの比
率Piの関数として定まることになる。
(Equation 3) In these mathematical expressions, Cnci (x, y) is the count value of the pixel (x, y) in the image of absorption correction OFF at the i-th angle, and Caci (x, y) is the absorption correction ON at the i-th angle. Represents the count value of the pixel (x, y) for each image. Also,
fi (Pi) represents an absorption correction coefficient at the i-th angle. Since Pi is the ratio of the sum of the count values in the entire field of view regarding the windows W1 and W2 at the i-th angle as shown in Expression 3, the absorption correction coefficient fi is determined as a function of this ratio Pi.

【0017】こうして得られたCnci(x,y)また
はCaci(x,y)はECT画像再構成処理装置50
に送られる。これらCnci(x,y)またはCaci
(x,y)のうち所望の断層面上に位置する画素(x,
y)に関するもののみを抽出して投影データとなし、こ
れを逆投影演算処理することにより、吸収補正OFFあ
るいは吸収補正ONのECT画像が再構成される。
The Cnci (x, y) or Caci (x, y) thus obtained is the ECT image reconstruction processor 50.
Sent to These Cnci (x, y) or Caci
Of (x, y), the pixel (x,
By extracting only the data relating to y) to form projection data and performing backprojection calculation processing on this, an ECT image with absorption correction OFF or absorption correction ON is reconstructed.

【0018】つぎにイメージデータCaci(x,y)
が適切に吸収補正されたデータであることをもう少し詳
しく説明しよう。まず、図2の(a),(b)に示すよ
うに被検体60の放射性薬剤が集積した対象臓器61
が、所望の断層面において、中心には位置していず、局
在しているとする。このとき、同じガンマカメラ10を
被検体60の周囲に回転させてイメージデータを収集す
ると、被検体60、その中に投与された核種、核種が集
積している臓器61、コリメータ11等がすべて同一の
条件となっており、ただガンマカメラ10の被検体60
に対する角度のみが図2の(a),(b)のように異な
ることになる。
Next, the image data Caci (x, y)
Let us explain in more detail that is the data that has been properly absorption-corrected. First, as shown in FIGS. 2A and 2B, the target organ 61 of the subject 60 in which the radiopharmaceutical is accumulated.
However, it is assumed that the desired tomographic plane is not located at the center but localized. At this time, when the same gamma camera 10 is rotated around the subject 60 and image data is collected, the subject 60, the nuclide administered therein, the organ 61 in which the nuclide is accumulated, the collimator 11, etc. are all the same. The condition 60 is satisfied, and only the subject 60 of the gamma camera 10
Only the angle with respect to is different as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).

【0019】図2の(a)では対象臓器61中の核種か
ら放射されてガンマカメラ10に到達するγ線がその体
表面に至るまでの距離Laが短く、図2の(b)で距離
Lbは長い。つまり、核種からガンマカメラ10までの
間に介在する吸収体の厚さが図2の(a)では小さい
が、図2の(b)では大きい。そのため、全視野(全画
素)のカウント値の総和のエネルギースペクトルは図2
の(a)では図3の(a)のようになり、図2の(b)
では図3の(b)のようになる。
In FIG. 2A, the distance La until the γ-rays emitted from the nuclide in the target organ 61 and reaching the gamma camera 10 reach the body surface is short, and in FIG. 2B, the distance Lb. Is long. That is, the thickness of the absorber interposed between the nuclide and the gamma camera 10 is small in FIG. 2 (a), but large in FIG. 2 (b). Therefore, the energy spectrum of the sum of the count values of all fields of view (all pixels) is shown in FIG.
In (a) of FIG. 3, it becomes like (a) of FIG. 3, and in (b) of FIG.
Then, it becomes as shown in FIG.

【0020】これは、図2の(b)の方が、図2の
(a)に比べて、ガンマカメラ10に到達するγ線がそ
の体表面に至るまでの距離が長くなっており(La<L
b)、図2の(b)では吸収体の厚さが厚いため、吸収
による減衰が数式4
This is because the distance of γ-rays reaching the gamma camera 10 to the body surface is longer in FIG. 2B than in FIG. 2A (La). <L
2B and FIG. 2B, since the absorber is thick, the attenuation due to absorption is

【数4】 のように著しく、ウインドW2のカウント値が減少する
とともに被検体60内で低角度でコンプトン散乱したγ
線が入射する確率が高くなってウインドW1のカウント
値が増加するためである。
[Equation 4] As described above, the count value of the window W2 is significantly reduced and the γ scattered by the Compton at a low angle in the subject 60.
This is because the probability of incidence of a line increases and the count value of the window W1 increases.

【0021】したがって、ウインドW2の総カウント値
に対するウインドW1の総カウント値の比率P(数式3
を参照)は、図2の(b)の方が図2の(a)よりも大
きくなっている。この比率Pは、核種からガンマカメラ
10までの間に介在する吸収体の厚さに対応したもの
で、これが厚ければ厚いほどPは大きくなるので、この
厚い吸収体の影響を補正するためには、Pが大きいほど
吸収補正係数fを大きくすればよいことがわかる。
Therefore, the ratio P of the total count value of the window W1 to the total count value of the window W2 (Equation 3)
2) is larger in FIG. 2B than in FIG. 2A. This ratio P corresponds to the thickness of the absorber interposed between the nuclide and the gamma camera 10. The thicker this is, the larger P becomes. Therefore, in order to correct the influence of this thick absorber. It is understood that the larger the P, the larger the absorption correction coefficient f.

【0022】この比率Pに関する吸収補正係数fの関数
は、図4に示すようなファントム70を用いて測定する
ことにより、求めることができる。ここで、ファントム
70は、適当な容器71中に人間の身体と同程度の吸収
係数を持つ物体(液体)を吸収体72として入れ、その
中に測定対象の核種と同じ核種の線源73を沈めること
により、作られている。吸収体72の量を加減すること
により吸収体厚さLを調整する。
The function of the absorption correction coefficient f relating to the ratio P can be obtained by measuring using a phantom 70 as shown in FIG. Here, in the phantom 70, an object (liquid) having an absorption coefficient similar to that of a human body is put in an appropriate container 71 as an absorber 72, and a radiation source 73 of the same nuclide as the nuclide to be measured is placed therein. Made by sinking. The absorber thickness L is adjusted by adjusting the amount of the absorber 72.

【0023】吸収体厚さLをいろいろに変化させて、各
Lについて、同じガンマカメラ10で、視野全体につい
てのウインドW2の総カウント値に対するウインドW1
の総カウント値の比率Pを測定する。すると、図5で示
すようなデータが得られる。また、視野の中で、線源7
3に対応する部分の一部領域に関して、ウインドW1と
ウインドW2のカウント値の和Cncrを測定する。L
=0のときのCncrをCncroとし、各Lについて
のCncr/Cncroを求めると図6のようになる。
The absorber thickness L is variously changed, and for each L, with the same gamma camera 10, the window W1 with respect to the total count value of the window W2 for the entire field of view.
The ratio P of the total count value of is measured. Then, the data as shown in FIG. 5 is obtained. In the field of view, the radiation source 7
For a partial area of the portion corresponding to 3, the sum Cncr of the count values of the window W1 and the window W2 is measured. L
When Cncr when = 0 is defined as Cncro, Cncr / Cncro for each L is obtained as shown in FIG.

【0024】このCncr/Cncroは吸収による減
衰比を示しており、換言すれば、この減衰比の逆数を吸
収補正係数として用いることができることがわかる。そ
こで、図5と図6とから、吸収体厚さLをパラメータと
することにより、比率Pに関する吸収補正係数fの関数
を図7のように求めることが可能となる。この比率Pに
ついての吸収補正係数fの関数は、比率Pと係数fとの
変換テーブルとして作製しておけば、実際の被検体60
についてi番目の角度ごとに比率Piが求められたとき
にその変換テーブルを参照することによりただちに吸収
補正係数fiを得ることができ、その係数fiによって
i番目の角度におけるイメージデータCnci(x,
y)(上記数式1を参照)を吸収補正し、吸収補正済み
のi番目の角度におけるイメージデータCaci(x,
y)を求めることができる(上記数式2を参照)ので望
ましい。
This Cncr / Cncro indicates the damping ratio due to absorption. In other words, it is understood that the reciprocal of this damping ratio can be used as the absorption correction coefficient. Therefore, from FIGS. 5 and 6, by using the absorber thickness L as a parameter, the function of the absorption correction coefficient f with respect to the ratio P can be obtained as shown in FIG. 7. If the function of the absorption correction coefficient f for this ratio P is prepared as a conversion table of the ratio P and the coefficient f, the actual object 60
For the i-th angle, the absorption correction coefficient fi can be immediately obtained by referring to the conversion table, and the image data Cnci (x,
y) (see Equation 1 above) is absorption-corrected, and the image data Caci (x, x,
This is desirable because y) can be obtained (see the above equation 2).

【0025】ここで、吸収係数が変化する場合について
考えてみる。吸収体の厚さが同じでも吸収係数が違えば
吸収体の厚さが変わった場合と同じ傾向のエネルギース
ペクトルが得られる。すなわち、吸収体の厚さが同じ
(La=Lb)で、吸収係数μa、μbがμa<μbの
関係にあるなら、つぎの数式5
Let us now consider the case where the absorption coefficient changes. Even if the thickness of the absorber is the same, if the absorption coefficient is different, the energy spectrum having the same tendency as when the thickness of the absorber is changed can be obtained. That is, if the absorbers have the same thickness (La = Lb) and the absorption coefficients μa and μb have a relationship of μa <μb,

【数5】 で示すように吸収係数μbの場合の方が、μaの場合に
比べて吸収による減衰が大きくなる。そのため、エネル
ギースペクトルは吸収係数μaでは図3の(a)のよう
になり、吸収係数μbでは図3の(b)のようになる。
また、ウインドW2の総カウント値に対するウインドW
1の総カウント値の比率Pは吸収係数μbの場合の方が
μaの場合よりも大きくなる。そこで、このような吸収
係数の相違は、吸収体厚さが変わったことと等価であ
り、上記の数式1、数式2、数式3を用いて吸収補正す
ることができることがわかる。
(Equation 5) As shown by, the attenuation due to absorption is larger in the case of the absorption coefficient μb than in the case of μa. Therefore, the energy spectrum is as shown in FIG. 3A for the absorption coefficient μa and as shown in FIG. 3B for the absorption coefficient μb.
In addition, the window W relative to the total count value of the window W2
The ratio P of the total count value of 1 is larger in the case of the absorption coefficient μb than in the case of μa. Therefore, it is understood that such a difference in the absorption coefficient is equivalent to a change in the absorber thickness, and the absorption correction can be performed by using the above formulas 1, 2, and 3.

【0026】なお、上記では、比率Piは、数式3で示
すように視野全体(全画素)についての各ウインドの総
カウント値を用いて求めているが、放射性薬剤が集積し
ている一部の領域(この領域ではカウント値が相対的に
大きくなっているので他と区別できる)についての各ウ
インドの総カウント値を用いて求めることもできる。こ
こで一部の領域というのは断層面内の領域でもよいし、
あるいは断層面に直角な方向の領域でもよい。
In the above description, the ratio Pi is calculated by using the total count value of each window for the entire field of view (all pixels) as shown in the mathematical expression 3, but it is possible to calculate the ratio Pi in a part. It is also possible to obtain using the total count value of each window for the region (which can be distinguished from others because the count value is relatively large in this region). Here, a part of the area may be an area within the fault plane,
Alternatively, it may be an area in a direction perpendicular to the tomographic plane.

【0027】また、比率Piを求めるための数式3にお
いて、その分母として、ウインドW2の総カウント値の
代わりに、数式1のように光電ピーク付近で収集した吸
収補正OFFのイメージデータCnciの総カウント値
を用い、分子として、ウインドW1の総カウント値の代
わりに、より低エネルギー側に設定した別のウインドの
総カウント値を用いることも可能である。
Further, in the formula 3 for obtaining the ratio Pi, as the denominator thereof, instead of the total count value of the window W2, the total count of the image data Cnci of the absorption correction OFF collected near the photoelectric peak as shown in the formula 1 It is also possible to use the value and use the total count value of another window set on the lower energy side instead of the total count value of the window W1 as the numerator.

【0028】さらに、ウインドは上記のように2つでは
なく、3個以上として吸収補正OFFのイメージデータ
Cnciや比率Piを求めるよう構成することもでき
る。
Further, the number of windows may be three or more instead of two as described above, and the absorption correction OFF image data Cnci and the ratio Pi may be obtained.

【0029】光電ピーク付近(ウインドW1,W2)よ
りも高エネルギー側にさらに別のウインドを設けて、そ
のウインドにおける画面全体の総カウント値をウインド
W1,W2の総カウント値からそれぞれ減算することに
より、これらウインドW1,W2の総カウント値に含ま
れるバックグラウンドノイズを除去し、その上で比率P
iを求めるようにしてもよい。
By providing another window on the higher energy side than the vicinity of the photoelectric peak (windows W1 and W2), the total count value of the entire screen in that window is subtracted from the total count value of windows W1 and W2, respectively. , The background noise included in the total count value of these windows W1 and W2 is removed, and then the ratio P
You may make it obtain i.

【0030】吸収補正OFFのイメージデータCnci
(x,y)は、上記の数式1で示されるように光電ピー
ク付近の2つのウインドW1,W2の単純加算イメージ
データとして求めるのではなく、重み付け加算すること
によって散乱補正した後のイメージデータを用いること
もできる。このように散乱補正した後のイメージデータ
を用いるなら、とくに多核種測定時に効果的である。
Image data Cnci with absorption correction OFF
(X, y) is not obtained as simple addition image data of the two windows W1 and W2 near the photoelectric peak as shown in the above Equation 1, but the image data after scattering correction by weighted addition is performed. It can also be used. If the image data after such scatter correction is used, it is particularly effective at the time of multinuclide measurement.

【0031】その他、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲
で、具体的な構成などは種々に変更できることはもちろ
んである。たとえば2次元放射線検出器としてのガンマ
カメラはシンチレーションカメラ以外に半導体放射線検
出器を利用したものなどが使用できる。
In addition, it goes without saying that the specific configuration can be variously modified without departing from the spirit of the present invention. For example, as a gamma camera as a two-dimensional radiation detector, one using a semiconductor radiation detector in addition to a scintillation camera can be used.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明のカメラ回転型ECT装置によれば、被検体中に
おいて放射線源が局在している場合に、実用上十分な精
度で吸収補正することができる。X線CT装置などを用
いTransmissionデータを収集する必要がな
いため、簡便である。そのため、データ収集時間は、吸
収補正しない場合と同じでよく、患者の負担を軽減で
き、余分な放射線の被曝も避けることができる。さら
に、通常の臨床検査のようにカウント値が少ないデータ
収集の場合でも、十分な精度で吸収補正できる。
As described in the above embodiments, according to the camera rotation type ECT apparatus of the present invention, when the radiation source is localized in the subject, the absorption correction is performed with sufficient accuracy for practical use. be able to. This is simple because it is not necessary to collect the Transmission data using an X-ray CT apparatus or the like. Therefore, the data collection time may be the same as when absorption is not corrected, the burden on the patient can be reduced, and exposure to extra radiation can be avoided. Furthermore, absorption correction can be performed with sufficient accuracy even in the case of data collection with a small count value such as a normal clinical test.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】各角度において、ガンマカメラに入射するγ線
の様子を示す模式図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of γ rays incident on a gamma camera at each angle.

【図3】各角度におけるエネルギースペクトルを示すグ
ラフ。
FIG. 3 is a graph showing an energy spectrum at each angle.

【図4】ファントムを用いた測定を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing measurement using a phantom.

【図5】ファントム測定により得られた吸収体厚さに対
する比率の関係を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing the relationship of the ratio to the absorber thickness obtained by phantom measurement.

【図6】ファントム測定により得られた吸収体厚さに対
する減衰比の関係を示すグラフ。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the damping ratio and the absorber thickness obtained by phantom measurement.

【図7】ファントム測定により得られた比率に対する吸
収補正係数の関係を示すグラフ。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the absorption correction coefficient and the ratio obtained by phantom measurement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ガンマカメラ 11 コリメータ 12 シンチレータ 13 ライトガイド 14 フォトマルチプライア 15 位置およびエネルギー演算回路 16 ハウジング 21、22 波高分析器 31、32 イメージメモリ 40 画像演算処理装置 50 ECT画像再構成処理装置 60 被検体 61 対象臓器 70 ファントム 71 容器 72 吸収体 73 線源 Reference Signs List 10 gamma camera 11 collimator 12 scintillator 13 light guide 14 photomultiplier 15 position and energy calculation circuit 16 housing 21, 22 wave height analyzer 31, 32 image memory 40 image calculation processing device 50 ECT image reconstruction processing device 60 subject 61 target Organ 70 Phantom 71 Container 72 Absorber 73 Radiation source

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放射線入射事象ごとにその入射位置の2
次元の位置信号とエネルギー信号とを出力する2次元放
射線検出手段と、該2次元放射線検出手段を被検体の周
囲に回転させる回転手段と、光電ピーク付近に設けた第
1のウインドに上記エネルギー信号の波高値が入ってい
ることを検出して信号を生じる第1の波高分析手段と、
上記の第1のウインドより低エネルギー側に設けた第2
のウインドに上記エネルギー信号の波高値が入っている
ことを検出して信号を生じる第2の波高分析手段と、第
1、第2の波高分析手段の出力を上記の位置信号ごとに
それぞれカウントして第1、第2のイメージデータを収
集する第1、第2のイメージデータ収集手段と、第1、
第2のイメージデータにおける所定領域の総カウント値
の比率から求めた補正係数を少なくとも第1のイメージ
データに作用させる補正演算手段と、該補正後のイメー
ジデータを用いて各角度方向の投影データを作成し、こ
の各角度方向の投影データから画像再構成演算を行なう
手段とを備えることを特徴とするカメラ回転型ECT装
置。
1. The incident position of each radiation incident event is 2
Two-dimensional radiation detecting means for outputting a two-dimensional position signal and energy signal, rotating means for rotating the two-dimensional radiation detecting means around the subject, and the energy signal for the first window provided near the photoelectric peak. First crest analysis means for generating a signal by detecting that the crest value of
The second provided on the lower energy side than the above first window
Second wave height analyzing means for generating a signal by detecting that the wave height value of the energy signal is contained in the window, and outputs of the first and second wave height analyzing means are counted for each of the position signals. First and second image data collecting means for collecting first and second image data, and
A correction calculation unit that applies a correction coefficient obtained from the ratio of the total count value of the predetermined area in the second image data to at least the first image data, and projection data in each angular direction by using the corrected image data. A camera rotation type ECT device, which is provided with means for performing image reconstruction calculation from the projection data in each angular direction.
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