JP2004053494A - Nuclear medical diagnosis apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To correct a SPECT (single photon emission computed tomography) image for scattered rays without collecting TCT (transmission computed tomography) data by a transmission generator. <P>SOLUTION: On the basis of projection data obtained by detecting gamma rays emitted from RI (radioactive isotope) administered to a subject, the SPECT image is reconstructed at a reconstruction device 300. Transmission CT projection data are prepared from an X-ray CT image of the same subject obtained about the part approximately equal to that of the SPECT image. The transmission CT projection data are subtracted from the SPECT image. Thus, the scattered ray correction device 400 is provided, which performs the scattered ray correction. Accordingly, the time required for performing the inspection is shortened, and the burden on the subject and the medical staff is relieved. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、核医学診断装置に係り、殊にSPECT検査時における被検体による散乱線を補正することにより画像の劣化を軽減し、診断精度の向上を図った核医学診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
放射線同位元素(以下、RIと略称する。)で標識した薬剤を被検体内に投与し、当該RIから放射される放射線(ガンマー線)を被検体の外側で検知し計測することによって、当該RIの被検体内での分布の様子を画像化する核医学診断装置が臨床に供されている。さらに近時、RIの被検体内での三次元的な分布の様子を観察することを可能としたSPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)装置が注目されている。
ところで、被検体内のRIから放射されるガンマー線は、通常、被検体内でのコンプトン散乱に起因する減弱の影響を受け、体外で検知し計測されるガンマー線の投影データは、必ずしも被検体内におけるRI分布を正確に反映したものとはなっていなかった。このような散乱線の影響を取り除くために、従来から散乱線補正方法が提案されているが、その方法はTEW(Triple Energy Window)散乱線補正法と解析的手法とに大別される。
TEW法は、一つのエネルギースペクトルに対して三つのウインドーを設定し、その内のメインウインドーに含まれる散乱線成分をコンプトン領域から計算し、これを差し引くことにより補正を加える方法である。解析的手法は、投影データに含まれる散乱線に対する投影像を、点広がり関数などを用いて計算し、これを測定画像から差し引く方法であり、CS(Convolution Subtraction)法がこれに該当する。なお、CS法の中でも、被検体の不均一吸収体に対する補正精度を上げるために、被検体のトランスミッションを使用するTDCS(Transmission Dependent Convolution Subtraction)法による散乱線補正が、近時注目されている。
そして、このTDCS法を実施するために従来は、SPECT装置などとトランスミッション発生装置とを組み合わせて用いる、透過型コンピュータ断層法(Transmission Computed Tomograpy;TCT)によるTCTデータを得て、被検体内におけるガンマー線の吸収分布を調べていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、TDCS法による散乱線補正のためにのみトランスミッション発生装置を設置することは、投資効率の面から難点がある。また現在日本では、トランスミッション発生装置として、密閉線源しか使用することが認められていないという事情もあり使用し難く、しかも密閉線源は高価なものである。さらに、核種によっては、TCTデータを別に収集する必要があり、検査に時間がかることも難点となっていた。
本発明は、このような課題を解決するために、近時核医学診断において、SPECT装置などによる核医学だけの単体検査により診断することは少なく、殆どの場合X線CT装置によるX線CT検査が併用されていることに鑑み、X線CT画像からX線CTトランスミッションデータを作成し、これを用いて散乱線の補正を行うことを目的としてなされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、被検体に投与した放射線同位元素から放射される放射線を検出する放射線検出手段と、この放射線検出手段で検出した放射線投影データを収集し、収集された放射線投影データを基に核医学画像を再構成する画像再構成手段と、この画像再構成手段によって再構成された核医学画像と略等しい部位について得た同一被検体のX線CT画像から、トランスミッションCT投影データを作成するトランスミッションCT投影データ作成手段と、このトランスミッションCT投影データ作成手段で作成されたトランスミッションCT投影データを用いて、前記画像再構成手段で再構成された核医学画像に対する散乱線補正を行う散乱線補正手段とを具備することを特徴とする核医学診断装置である。
【0005】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の核医学診断装置において、前記トランスミッションCT投影データ作成手段は、前記X線CT画像の位置を前記核医学画像の位置に合わせるための位置合せ手段と、この位置合せ手段によって位置合せされたX線CT画像を、ガンマー線の減弱係数分布画像に変換する減弱マップ変換手段と、この減弱マップ変換手段で変換されたガンマー線の減弱係数分布画像からサイノグラムデータを作成するサイノグラムデータ作成手段と、このサイノグラムデータ作成手段で作成されたサイノグラムデータを、前記放射線投影データと同じフォーマットに変換するフォーマット変換手段とを具備することを特徴とする。
【0006】
これにより、通常SPECT検査と併せて行われるX線CT撮影によって得られるX線CT画像を用いることによって、TDCS法による散乱線補正のアルゴリズムを変更することなく、かつトランスミッション発生装置によるTCTデータを別に収集することもなく、SPECT再構成像に対する散乱線補正を行うことができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る核医学診断装置の一実施の形態について、図1ないし図5を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明に係る核医学診断装置の、一実施の形態の構成を説明するために示した系統図である。
図1に示すように、本発明に係る核医学診断装置は、被検体P内のRIから放射されるガンマー線を検出する放射線検出器100、この放射線検出器100から出力される電気信号を投影データとして収集するデータ収集装置200、このデータ収集装置200で収集した投影データを基に、被検体P内に存在するRIの三次元分布を画像として再構成する再構成装置300、この再構成装置300によって再構成された画像(以下、SPECT再構成像と称する。)に対して、被検体P内で生ずる散乱線の影響を補正するための散乱線補正装置400、この散乱線補正装置400によって補正されたSPECT再構成像を表示する表示装置500を備えている。
【0008】
放射線検出器100は、コリメータ110、シンチレータ120、光電変換部130から構成され、これらはコリメータ110の開口面側(被検体Pに対峙する側の面)を除き、鉛などの放射線遮蔽材で形成されるケースに保持されている。また放射線検出器100は、開口面側が円形あるいは矩形などの形を呈し、ケースと一体に図示しないアームに支持されており、このアームの動作に従って、被検体Pの周囲に回転される構造となっている。
コリメータ110は、鉛などの放射線遮蔽材で構成される隔壁111によって、二次元状に配列される例えば蜂の巣形をした多数の開口112を有しており、この開口112の形態によって、平行コリメータおよびファンビームコリメータに大別される。平行コリメータは、開口112の軸がコリメータ110の後段に位置するシンチレータ120へ向けて垂直に形成されたものであり、通常被検体Pの体軸および体軸に直交する水平軸に対して、それぞれ垂直となるように形成されている。一方、ファンビームコリメータは、開口112の軸が被検体Pの体軸に対しては垂直であるが、体軸に直交する水平軸に対しては、被検体Pの中心へ向かって傾斜して体軸に沿って焦点を結ぶように形成されたものとなっている。
シンチレータ120は、例えばNaI結晶により構成されており、被検体P内から放射され、コリメータ110の開口112を通して到達したガンマー線を受けてこれを光に変換するものである。そして、シンチレータ120で変換された光は、さらに光電変換部130において電気信号に変換される。光電変換部130には、例えば光電子増倍管のような光信号を電気信号に変換する光電変換部材がマトリクス状に配列されており、この光電変換部材の出力は、図示しない位置計算回路へ供給されるようになっている。従って、位置計算回路において、シンチレータ120から發せられた光信号が、どの光電変換部材で夫々どの程度の強さで受けられたのかを判定することによって、シンチレータ120での発光位置すなわち被検体P内での放射線の放射位置に関する情報を検出している。
なお、放射線検出器100は、図1には1台のみしか示されてないが、核医学診断装置として必要に応じて2台以上設ける場合もあることは言うまでもない。また、放射線検出器100のシンチレータ120と光電変換部130に代えて、半導体検出器を備えるようにしてもよい。
【0009】
次に、データ収集装置200は、放射線検出器100から出力される電気信号を受け取り、これを放射線投影データとして収集するものである。なお、放射線検出器100に設けられているコリメータ110の開口112が、シンチレータ120へ向けて垂直に形成された平行コリメータであるときは、データ収集装置200で収集された投影データはパラレルビームデータであり、この場合データ収集装置200で収集された投影データは、再構成装置300へそのまま供給される。よって、再構成装置300は、収集された投影データに基づいて、被検体P内に存在するRIの三次元分布に関する断層像を再構成する。
しかし、放射線検出器100に設けられているコリメータ110の開口112の軸が、被検体Pの体軸に対しては垂直であるが、体軸に直交する水平軸に対しては、被検体Pの中心へ向かって傾斜して体軸に沿って焦点を結ぶように形成されたファンビームコリメータであるときは、データ収集装置200で収集された投影データはファンビームデータなので、この場合データ収集装置200内または別に設けられる変換装置によって、ファンビームデータをパラレルビームデータに変換する処理を行い、ここでパラレルビームデータに変換された投影データが再構成装置300へ供給される。よって、再構成装置300は、パラレルビームデータに変換された投影データに基づいて、被検体P内に存在するRIの三次元分布に関する断層像(SPECT再構成像)を再構成することになる。
【0010】
再構成装置300から得られたSPECT再構成像は、散乱線補正装置400へ供給される。この散乱線補正装置400は、画像取込部410、位置合せ部420、減弱マップ変換部430、サイノグラムデータ作成部440、フォーマット変換部450、散乱線補正部460を備えている。
画像取込部410は、散乱線の補正に先立ち、再構成装置300で再構成された散乱線補正を受けるSPECT再構成像と、散乱線補正データを提供することとなるX線CT像とを取り込むものである。すなわち、再構成装置300で再構成され、これから散乱線の補正を受けようとするSPECT再構成像と、このSPECT再構成像を得た同一被検体Pに関し、このSPECT再構成像と略等しい部位について予めX線CT装置600で撮影したX線CT像とを画像取込部410に取り込む。
次に位置合せ部420は、画像取込部410に取り込まれたSPECT再構成像とX線CT像との位置合せを行う。この位置合せは、SPECT再構成像に対してX線CT像を、同じスライス枚数となるように、かつ同じ位置、同じマトリクスサイズとなるようにスライス毎に、三次元的に合わせることになるが、このような位置合せの方法は、自動的に行う方法やオペレータが画像を見ながら手動で行う方法を適宜採用することが可能であるが、いずれも公知の一般的な技術なので、詳細な説明は省略する。
【0011】
減弱マップ変換部430は、位置合せ部420でSPECT再構成像に位置合せされたX線CT画像を、ガンマー線の線減弱係数の分布画像(これを減弱マップと称する。)に合わせるものである。すなわち、X線CT画像においては、水のCT値を0、空気のCT値を1024としているのに対して、例えばRIが140keVのTc−99mの場合、そのガンマー線の線減弱係数uは、空気では0、水では0.15[1/cm]なので、X線CT画像の画素毎のCT値を線減弱係数uに変換して減弱マップを作成する。この変換方法としては、直線近似による線形変換などが採用されるが、変換方法は本発明の課題ではなく、公知のどのような変換方法を採用しても構わないので、その説明は省略する。図2は、作成された減弱マップの一例として、被検体P頭部の16スライス分の減弱マップを示したものであるが、実際に使用する際にはもっと多くなるのが普通である。
【0012】
次にサイノグラムデータ作成部440は、減弱マップ変換部430で変換され作成された減弱マップからサイノグラムデータを作成するものである。サイノグラムは、X線CT装置でのスキャンによって収集したデータを、検出器のチャンネル方向とプロジェクション方向の二次元に展開して、各々のデータの値に応じて濃淡表示したものであるが、サイノグラムデータ作成部440では、CT値を線減弱係数uに変換した減弱マップについて、サンプリング開始角度やサンプリング角度などを、SPECT再構成像を形成する投影データに合わせるようにしてサイノグラムデータを作成する。図3は、図2に示した16スライス分の減弱マップにそれぞれ対応して作成されたサイノグラムの一例を示したものである。
さらにフォーマット変換部450は、サイノグラムデータ作成部440で作成されたサイノグラムデータを並び替えて、SPECT投影データと同じフォーマットに変換することによって、トランスミッションCT投影データを作成するものである。図4は、図3に示したサイノグラムにそれぞれ対応して作成されたトランスミッションCT投影像の一例を示したものであり、これは、従来被検体P内における放射線の吸収分布を調べるために得ていたTCTデータに相当する。
【0013】
そこで、散乱線補正部460において、再構成装置300で再構成されたSPECT再構成像から、フォーマット変換部450で作成されたTCTデータに相当するトランスミッションCT投影像を差し引く処理を行って、SPECT再構成像に対するTDCS法による散乱線補正を施すことになる。このとき、散乱線定数画像とコンボリューション関数とを求めることになるが、その求め方はTDCS法の場合と同様であり、TDCS法による散乱線補正のアルゴリズムを変更することなく、点広がり関数のパラメータを変えるだけで対応できる。さらに、散乱線定数画像とコンボリューション関数とが求まると、次の(1)式として示す逐次近似式の演算により散乱線補正を行う。
 true(x,y)=gobs(x,y)−gn−1 ct(x,y)*
f(x,y)*k(x,y)   ・・・   (1)
ここで、g true(x,y)は、散乱線の補正されたSPECT投影画像、
obs(x,y)は、SPECT投影データ、
n−1 ct(x,y)は、トランスミッションCT投影データ、
f(x,y)は、コンボリューション関数、
k(x,y)は、散乱線定数
である。また、0次の逐次近似は、散乱線補正のないSPECT投影データと同じである。
このようにして散乱線の補正されたSPECT投影画像を、図4に示したトランスミッションCT投影像にそれぞれ対応して一例を示すと図5のようになる。すなわち、散乱線補正部460から得られる散乱線の補正されたSPECT投影画像が、例えば図5に示すような16スライス分のマルチフォーマット形式としたり、あるいは任意スライスの画像を抽出したりして表示装置500に表示される。
なお本発明を、SPECT再構成像に対してTDCS法による散乱線補正を施す場合について説明したが、TDCS法に限ることはない。
【0014】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、通常SPECT検査と併せて行われるX線CT撮影によって得られるX線CT画像を用いることによって、TDCS法による散乱線補正のアルゴリズムを変更することなく、かつトランスミッション発生装置によるTCTデータを別に収集することもなく、SPECT再構成像に対する散乱線補正を行うことができる。よって、検査に要する時間を短縮することができ、被検者および医療スタッフの負担が軽減され、診断効率の向上にも寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明に係る核医学診断装置の、一実施の形態の構成を説明するために示した
系統図である。
【図2】
X線CT画像を変換した減弱マップの一例を示した説明図である。
【図3】
図2の減弱マップにそれぞれ対応して作成されたサイノグラムの一例を示した
説明図である。
【図4】
図3のサイノグラムにそれぞれ対応して作成されたトランスミッションCT投
影像の一例を示した説明図である。
【図5】
図4のトランスミッションCT投影像にそれぞれ対応して散乱線の補正された
SPECT投影画像の一例を示した説明図である。
【符号の説明】
100 放射線検出器
110 コリメータ
120 シンチレータ
130 光電変換部
200 データ収集装置
300 再構成装置
400 散乱線補正装置
410 画像取込部
420 位置合せ部
430 減弱マップ変換部
440 サイノグラムデータ作成部
450 フォーマット変換部
460 散乱線補正部
500 表示装置
600 X線CT装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a nuclear medicine diagnostic apparatus, and more particularly to a nuclear medicine diagnostic apparatus that corrects scattered radiation caused by a subject during a SPECT examination to reduce image degradation and improve diagnostic accuracy.
[0002]
[Prior art]
A drug labeled with a radioisotope (hereinafter abbreviated as RI) is administered into a subject, and radiation (gamma rays) emitted from the RI is detected and measured outside the subject, whereby the RI is measured. A nuclear medicine diagnostic apparatus for imaging the state of distribution in a subject has been clinically used. Further, recently, a SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) apparatus capable of observing a state of a three-dimensional distribution of an RI in a subject has attracted attention.
By the way, gamma rays emitted from RI in a subject are usually affected by attenuation caused by Compton scattering in the subject, and gamma ray projection data detected and measured outside the body is not necessarily the subject. It did not accurately reflect the RI distribution within. In order to remove the influence of such scattered radiation, a scattered radiation correction method has conventionally been proposed, and the method is roughly classified into a TEW (Triple Energy Window) scattered radiation correction method and an analytical method.
The TEW method is a method in which three windows are set for one energy spectrum, the scattered radiation component included in the main window is calculated from the Compton region, and correction is performed by subtracting this. The analytic method is a method of calculating a projection image with respect to scattered radiation included in projection data using a point spread function or the like, and subtracting the calculated image from a measurement image, and corresponds to the CS (Convolution Subtraction) method. In addition, among CS methods, scattered radiation correction by a TDCS (Transmission Dependent Contraction Subtraction) method using a transmission of the subject has recently attracted attention in order to improve the correction accuracy of the subject for the non-uniform absorber.
Conventionally, in order to carry out the TDCS method, TCT data based on transmission computed tomography (TCT) using a combination of a SPECT apparatus or the like and a transmission generator is obtained, and a gamma in the subject is obtained. The absorption distribution of the line was being examined.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, installing a transmission generator only for scattered radiation correction by the TDCS method has a drawback in terms of investment efficiency. At present, in Japan, it is difficult to use the transmission source because it is only allowed to use a closed source as a transmission generator, and the closed source is expensive. Further, depending on the nuclide, it is necessary to separately collect TCT data, and it takes time for the inspection, which is a disadvantage.
In order to solve such problems, the present invention rarely conducts a recent nuclear medicine diagnosis by a single examination of only nuclear medicine using a SPECT apparatus or the like, and in most cases, an X-ray CT examination using an X-ray CT apparatus In view of the fact that is used in combination, X-ray CT transmission data is created from an X-ray CT image, and this is used to correct scattered radiation.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 collects radiation detection means for detecting radiation emitted from a radiation isotope administered to a subject, and collects radiation projection data detected by the radiation detection means. Image reconstruction means for reconstructing a nuclear medicine image based on the collected radiation projection data; and an X-ray of the same subject obtained for a site substantially equal to the nuclear medicine image reconstructed by the image reconstruction means. Transmission CT projection data creation means for creating transmission CT projection data from a CT image, and nuclear medicine reconstructed by the image reconstruction means using the transmission CT projection data created by the transmission CT projection data creation means A scattered radiation correction unit for performing scattered radiation correction on the image. That.
[0005]
Further, according to a second aspect of the present invention, in the nuclear medicine diagnostic apparatus according to the first aspect, the transmission CT projection data creating means adjusts a position of the X-ray CT image to a position of the nuclear medicine image. Positioning means, attenuation map converting means for converting the X-ray CT image aligned by the positioning means into a gamma ray attenuation coefficient distribution image, and gamma ray attenuation coefficient converted by the attenuation map converting means It is characterized by comprising sinogram data creating means for creating sinogram data from a distribution image, and format conversion means for converting sinogram data created by the sinogram data creating means into the same format as the radiation projection data.
[0006]
Thereby, by using the X-ray CT image obtained by the X-ray CT imaging performed in conjunction with the normal SPECT inspection, the TCT data by the transmission generator can be separately obtained without changing the scattered radiation correction algorithm by the TDCS method. It is possible to perform scattered radiation correction on the SPECT reconstructed image without collecting.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a nuclear medicine diagnostic apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 1 is a system diagram for explaining a configuration of an embodiment of a nuclear medicine diagnostic apparatus according to the present invention.
As shown in FIG. 1, a nuclear medicine diagnostic apparatus according to the present invention includes a radiation detector 100 that detects gamma rays emitted from RI in a subject P, and projects an electric signal output from the radiation detector 100. A data collection device 200 for collecting as data, a reconstruction device 300 for reconstructing a three-dimensional distribution of RI present in the subject P as an image based on the projection data collected by the data collection device 200, and a reconstruction device A scattered radiation correction device 400 for correcting the effect of scattered radiation generated in the subject P on the image reconstructed by the 300 (hereinafter, referred to as a SPECT reconstructed image). A display device 500 for displaying the corrected SPECT reconstructed image is provided.
[0008]
The radiation detector 100 includes a collimator 110, a scintillator 120, and a photoelectric conversion unit 130. These are formed of a radiation shielding material such as lead, except for the opening side of the collimator 110 (the side facing the subject P). Being held in the case. Further, the radiation detector 100 has a structure in which the opening surface side has a circular or rectangular shape and is supported by an arm (not shown) integrally with the case, and is rotated around the subject P in accordance with the operation of the arm. ing.
The collimator 110 has a large number of, for example, honeycomb-shaped openings 112 arranged two-dimensionally by a partition wall 111 made of a radiation shielding material such as lead. It is roughly divided into fan beam collimators. The parallel collimator is formed such that the axis of the opening 112 is perpendicular to the scintillator 120 located at the subsequent stage of the collimator 110. It is formed to be vertical. On the other hand, in the fan beam collimator, the axis of the opening 112 is perpendicular to the body axis of the subject P, but is inclined toward the center of the subject P with respect to a horizontal axis orthogonal to the body axis. It is formed so as to focus along the body axis.
The scintillator 120 is made of, for example, a NaI crystal, receives a gamma ray radiated from the inside of the subject P and reaches through the opening 112 of the collimator 110, and converts the gamma ray into light. The light converted by the scintillator 120 is further converted into an electric signal by the photoelectric conversion unit 130. In the photoelectric conversion unit 130, for example, photoelectric conversion members such as a photomultiplier tube for converting an optical signal into an electric signal are arranged in a matrix, and the output of the photoelectric conversion member is supplied to a position calculation circuit (not shown). It is supposed to be. Therefore, in the position calculation circuit, the light emission position in the scintillator 120, that is, the subject P is determined by determining the intensity of the optical signal emitted from the scintillator 120 by each photoelectric conversion member. It detects information about the radiation position in the interior.
Although only one radiation detector 100 is shown in FIG. 1, it goes without saying that two or more radiation detectors may be provided as necessary as a nuclear medicine diagnostic apparatus. Further, a semiconductor detector may be provided instead of the scintillator 120 and the photoelectric conversion unit 130 of the radiation detector 100.
[0009]
Next, the data collection device 200 receives the electric signal output from the radiation detector 100 and collects it as radiation projection data. When the aperture 112 of the collimator 110 provided in the radiation detector 100 is a parallel collimator formed vertically toward the scintillator 120, the projection data collected by the data collection device 200 is parallel beam data. In this case, the projection data collected by the data collection device 200 is supplied to the reconstruction device 300 as it is. Therefore, the reconstruction device 300 reconstructs a tomographic image related to the three-dimensional distribution of RI existing in the subject P based on the collected projection data.
However, the axis of the opening 112 of the collimator 110 provided in the radiation detector 100 is perpendicular to the body axis of the subject P, but the subject P is perpendicular to the horizontal axis perpendicular to the body axis. In the case of a fan beam collimator formed so as to be inclined toward the center of the body and focused along the body axis, the projection data collected by the data collection device 200 is fan beam data. The conversion device provided inside or separately from 200 performs a process of converting the fan beam data into the parallel beam data. Here, the projection data converted into the parallel beam data is supplied to the reconstruction device 300. Therefore, the reconstructing apparatus 300 reconstructs a tomographic image (SPECT reconstructed image) related to the three-dimensional distribution of RI existing in the subject P based on the projection data converted into the parallel beam data.
[0010]
The SPECT reconstructed image obtained from the reconstruction device 300 is supplied to the scattered radiation correction device 400. The scattered radiation correction device 400 includes an image capturing unit 410, a positioning unit 420, an attenuation map conversion unit 430, a sinogram data creation unit 440, a format conversion unit 450, and a scattered radiation correction unit 460.
Prior to the correction of the scattered radiation, the image capturing unit 410 converts the SPECT reconstructed image subjected to the scattered radiation correction reconstructed by the reconstruction device 300 and the X-ray CT image to provide the scattered radiation correction data. It is something to take in. That is, the SPECT reconstructed image that is reconstructed by the reconstructing apparatus 300 and is about to undergo scattered ray correction from now on, and the same subject P from which the SPECT reconstructed image is obtained, a portion substantially equal to the SPECT reconstructed image And an X-ray CT image captured in advance by the X-ray CT apparatus 600 into the image capturing unit 410.
Next, the alignment unit 420 aligns the SPECT reconstructed image captured by the image capturing unit 410 with the X-ray CT image. In this alignment, the X-ray CT image is three-dimensionally aligned with respect to the SPECT reconstructed image so as to have the same number of slices and the same position and the same matrix size for each slice. For such a method of alignment, an automatic method or a method in which an operator manually performs the operation while viewing an image can be adopted as appropriate. Is omitted.
[0011]
The attenuation map conversion unit 430 adjusts the X-ray CT image aligned with the SPECT reconstructed image by the alignment unit 420 to a distribution image of a line attenuation coefficient of a gamma ray (this is referred to as an attenuation map). . That is, in the X-ray CT image, while the CT value of water is 0 and the CT value of air is 1024, for example, when the RI is Tc-99m of 140 keV, the line attenuation coefficient u of the gamma ray is Since it is 0 for air and 0.15 [1 / cm] for water, the CT value for each pixel of the X-ray CT image is converted into a linear attenuation coefficient u to create an attenuation map. As this conversion method, linear conversion by linear approximation or the like is adopted, but the conversion method is not the subject of the present invention, and any well-known conversion method may be used, and therefore the description thereof will be omitted. FIG. 2 shows an attenuation map for 16 slices of the head of the subject P as an example of the created attenuation map. However, the number of the attenuation map is usually larger when actually used.
[0012]
Next, the sinogram data creation unit 440 creates sinogram data from the attenuation map converted and created by the attenuation map conversion unit 430. The sinogram is obtained by developing data collected by scanning with an X-ray CT apparatus in two dimensions in the channel direction and the projection direction of the detector and displaying the data in shades according to the values of each data. The creation unit 440 creates sinogram data for the attenuation map obtained by converting the CT value into the linear attenuation coefficient u so that the sampling start angle, the sampling angle, and the like are matched with the projection data that forms the SPECT reconstructed image. FIG. 3 shows an example of a sinogram created corresponding to each of the attenuation maps for 16 slices shown in FIG.
Further, the format conversion unit 450 rearranges the sinogram data created by the sinogram data creation unit 440 and converts the sinogram data into the same format as the SPECT projection data, thereby creating transmission CT projection data. FIG. 4 shows an example of a transmission CT projection image created corresponding to each of the sinograms shown in FIG. 3, which is obtained in order to examine the absorption distribution of radiation in the subject P in the related art. TCT data.
[0013]
Therefore, the scattered radiation correction unit 460 performs a process of subtracting the transmission CT projection image corresponding to the TCT data created by the format conversion unit 450 from the SPECT reconstructed image reconstructed by the reconstruction apparatus 300, and performs SPECT reconstruction. Scattered radiation correction by the TDCS method is performed on the constituent image. At this time, the scattered radiation constant image and the convolution function are obtained. The method of obtaining the scattered radiation constant image and the convolution function is the same as in the case of the TDCS method. It can be handled simply by changing the parameters. Further, when the scattered radiation constant image and the convolution function are obtained, scattered radiation correction is performed by calculating a successive approximation expression shown as the following expression (1).
g n true (x, y) = g obs (x, y) −g n-1 ct (x, y) *
f (x, y) * k (x, y) (1)
Here, g n true (x, y) is a SPECT projection image in which scattered radiation has been corrected,
gobs (x, y) is the SPECT projection data,
g n-1 ct (x, y) is transmission CT projection data;
f (x, y) is a convolution function,
k (x, y) is a scattered radiation constant. The zero-order successive approximation is the same as SPECT projection data without scattered radiation correction.
FIG. 5 shows an example of the SPECT projection image in which the scattered radiation has been corrected in this way, corresponding to the transmission CT projection image shown in FIG. That is, the SPECT projection image obtained by correcting the scattered radiation obtained from the scattered radiation correction unit 460 is displayed in a multi-format format of 16 slices as shown in FIG. 5, for example, or an image of an arbitrary slice is extracted and displayed. Displayed on device 500.
Although the present invention has been described for the case where the scattered radiation correction is performed on the SPECT reconstructed image by the TDCS method, the present invention is not limited to the TDCS method.
[0014]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, by using an X-ray CT image obtained by X-ray CT imaging usually performed in conjunction with a SPECT inspection, the algorithm of scattered radiation correction by the TDCS method is changed. The scattered radiation correction for the SPECT reconstructed image can be performed without collecting the TCT data separately by the transmission generator. Therefore, the time required for the examination can be reduced, the burden on the subject and the medical staff can be reduced, and the efficiency of diagnosis can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG.
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a system diagram shown to explain a configuration of an embodiment of a nuclear medicine diagnostic apparatus according to the present invention.
FIG. 2
It is explanatory drawing which showed an example of the attenuation map which converted the X-ray CT image.
FIG. 3
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a sinogram created corresponding to each of the attenuation maps of FIG. 2.
FIG. 4
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a transmission CT projection image created corresponding to each of the sinograms in FIG. 3.
FIG. 5
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a SPECT projection image in which scattered radiation has been corrected corresponding to the transmission CT projection image of FIG. 4.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 100 radiation detector 110 collimator 120 scintillator 130 photoelectric conversion unit 200 data collection device 300 reconstruction device 400 scattered radiation correction device 410 image capture unit 420 positioning unit 430 attenuation map conversion unit 440 sinogram data creation unit 450 format conversion unit 460 scattering Line correction unit 500 Display device 600 X-ray CT device

Claims (2)

被検体に投与した放射線同位元素から放射される放射線を検出する放射線検出手段と、
この放射線検出手段で検出した放射線投影データを収集し、収集された放射線投影データを基に核医学画像を再構成する画像再構成手段と、
この画像再構成手段によって再構成された核医学画像と略等しい部位について得た同一被検体のX線CT画像から、トランスミッションCT投影データを作成するトランスミッションCT投影データ作成手段と、
このトランスミッションCT投影データ作成手段で作成されたトランスミッションCT投影データを用いて、前記画像再構成手段で再構成された核医学画像に対する散乱線補正を行う散乱線補正手段と
を具備することを特徴とする核医学診断装置。
Radiation detection means for detecting radiation emitted from the radioisotope administered to the subject,
Image reconstruction means for collecting radiation projection data detected by the radiation detection means and reconstructing a nuclear medicine image based on the collected radiation projection data,
Transmission CT projection data creation means for creating transmission CT projection data from an X-ray CT image of the same subject obtained for a site substantially equal to the nuclear medicine image reconstructed by the image reconstruction means;
Scattered radiation correction means for performing scattered radiation correction on the nuclear medicine image reconstructed by the image reconstruction means using the transmission CT projection data created by the transmission CT projection data creation means. Nuclear medicine diagnostic equipment.
前記トランスミッションCT投影データ作成手段は、
前記X線CT画像の位置を前記核医学画像の位置に合わせるための位置合せ手段と、
この位置合せ手段によって位置合せされたX線CT画像を、ガンマー線の減弱係数分布画像に変換する減弱マップ変換手段と、
この減弱マップ変換手段で変換されたガンマー線の減弱係数分布画像からサイノグラムデータを作成するサイノグラムデータ作成手段と、
このサイノグラムデータ作成手段で作成されたサイノグラムデータを、前記放射線投影データと同じフォーマットに変換するフォーマット変換手段と
を具備することを特徴とする請求項1に記載の核医学診断装置。
The transmission CT projection data creating means includes:
Alignment means for adjusting the position of the X-ray CT image to the position of the nuclear medicine image;
Attenuation map conversion means for converting the X-ray CT image aligned by the alignment means into a gamma ray attenuation coefficient distribution image;
Sinogram data creating means for creating sinogram data from the attenuation coefficient distribution image of the gamma ray converted by the attenuation map conversion means,
2. The nuclear medicine diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising format conversion means for converting the sinogram data created by the sinogram data creation means into the same format as the radiation projection data.
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