JP2006081887A - Medical image diagnostic system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、癌などを早期発見するのに好適な医用画像診断システムに関し、とくにPET(ポジトロン・エミッション・トモグラフィ)装置とX線CT装置とを組み合わせた医用画像診断システムに関する。 The present invention relates to a medical image diagnostic system suitable for early detection of cancer and the like, and more particularly to a medical image diagnostic system in which a PET (positron emission tomography) apparatus and an X-ray CT apparatus are combined.
PET装置では、被検体(患者)の特定の断面におけるポジトロン放出性核種の分布像(断層像)を計算によって求める。癌の病巣に集まる性質を有する薬剤にポジトロン放出性核種で標識した上で、この薬剤を人体内に投与する。ポジトロン消滅時に180°反対方向にガンマ線が放出されるので、これを人体の360°周囲において検出し、その2つのガンマ線の同時入射をとらえる。それらの入射位置を結ぶ線上に核種が位置するのであるから、それら入射位置を結ぶ線のデータを位置データとして得る。こうした位置データを一定時間収集し、収集したデータ(生データ)を演算処理することにより、核種の分布像を再構成する。この分布像(断層像)は、癌病巣そのものの大きさ・形状を表わしているため、直接的な診断が可能である。しかし、このPET画像は核種の集積・分布状態を表わすのみであるため、それが人体内組織のどこに存在するかについては、必ずしも明確でない。 In the PET apparatus, a distribution image (tomographic image) of the positron-emitting nuclide in a specific cross section of the subject (patient) is obtained by calculation. A drug having the property of gathering in a cancer lesion is labeled with a positron-emitting nuclide, and then this drug is administered into the human body. Since gamma rays are emitted in the opposite direction of 180 ° when the positron disappears, this is detected around 360 ° of the human body and the simultaneous incidence of the two gamma rays is detected. Since the nuclide is located on the line connecting the incident positions, data of the line connecting the incident positions is obtained as position data. By collecting such position data for a certain period of time and processing the collected data (raw data), a nuclide distribution image is reconstructed. Since this distribution image (tomographic image) represents the size and shape of the cancer lesion itself, direct diagnosis is possible. However, since this PET image only represents the accumulation / distribution state of the nuclide, it is not necessarily clear where it exists in the human body tissue.
一方、X線CT装置では、X線管とX線検出器を被検体の体軸の周囲に回転させるなどして体軸に直角な断面における各方向からのX線投影データ(吸収分布データ)を収集し、この収集した投影データ(生データ)を逆投影することによってその断面におけるX線吸収率分布の画像(X線CT画像)を再構成する。このX線CT画像はその断面における人体内部の組織形状を表わす。 On the other hand, in the X-ray CT apparatus, X-ray projection data (absorption distribution data) from each direction in a cross section perpendicular to the body axis is obtained by rotating the X-ray tube and the X-ray detector around the body axis of the subject. Are collected, and the projection data (raw data) collected is backprojected to reconstruct an X-ray absorption distribution image (X-ray CT image) in the cross section. This X-ray CT image represents the tissue shape inside the human body in the cross section.
そこで、確実な診断を下すため、従来より、PET装置とX線CT装置とを用いて同一患者に対してPET検査とX線CT検査とを行い、それらで得たPET画像とX線CT画像とを並べて表示して比較観察したり、あるいはそれら両画像を融合・合成したフュージョン画像を作って診断している。 Therefore, in order to make a reliable diagnosis, a PET examination and an X-ray CT examination are conventionally performed on the same patient using a PET apparatus and an X-ray CT apparatus, and the obtained PET image and X-ray CT image are obtained. Are displayed side by side for comparative observation, or a fusion image obtained by fusing and synthesizing both images is diagnosed.
ところで、このような比較観察やフュージョン画像作成のためには、PETスキャンとX線CTスキャンとのスキャン条件を一致させて、同一患者の同一部位(体軸方向での同一断層位置)のPET画像とX線CT画像を撮像しなければならないことはもちろん、同一FOV( Field Of View: 画像再構成領域)のものであることが望ましい。とくにフュージョン画像作成のためには、両画像が位置的にぴったり重なる必要があるため、患者および断層位置の同一だけではなく、両画像の中心位置(断層面内各方向の中心位置)やサイズ(画像領域の大きさ)の同一も求められる。そのためには、FOVパラメータのうち、エリアサイズ、画像のX方向(画像平面内の横方向)中心位置およびY方向(画像平面内の縦方向)中心位置を同一に設定する必要がある。しかし、従来では、これらの条件設定はPET装置側とX線CT装置側とで別個に行われているため、両者の整合性をとることは容易でない。また、いったん整合的に両者の条件設定ができたとしても、一方の設定を変更したときは他方もそれに合わせて変更しなければならず、煩雑な作業を強いられる。 By the way, for such comparative observation and fusion image creation, a PET image of the same part (same tomographic position in the body axis direction) of the same patient by matching the scanning conditions of the PET scan and the X-ray CT scan. Of course, X-ray CT images must be taken, and it is desirable that they are of the same FOV (Field Of View: image reconstruction area). In particular, in order to create a fusion image, it is necessary for both images to overlap exactly in position, so not only the patient and the tomographic position are identical, but also the center position (center position in each direction within the tomographic plane) and size ( The same image area size) is also required. For this purpose, among the FOV parameters, it is necessary to set the same area size, X-direction (horizontal direction in the image plane) center position, and Y-direction (vertical direction in the image plane) center position of the image. However, conventionally, since these condition settings are performed separately on the PET apparatus side and the X-ray CT apparatus side, it is not easy to achieve consistency between the two. Moreover, even if both conditions can be set consistently, when one setting is changed, the other must also be changed accordingly, which complicates complicated operations.
また、従来では、PETデータとX線CTデータとを収集しておいて、後処理により再構成する画像の断層位置やFOVなどを合わせた画像を作成することも行われているが、その場合も、両画像を位置的に合致させるようにする設定作業は容易ではない。 Conventionally, PET data and X-ray CT data are collected, and an image in which the tomographic position and FOV of the image to be reconstructed are combined is created. However, it is not easy to perform a setting operation to match both images in position.
なお、下記の特許文献1には、PET装置とX線CT装置とこれらに共通な検査台とを用いるシステムが記載されているが、このシステムは、X線CT装置によって得るデータはPETデータの吸収補正に使用しようというものであって、X線CT装置から診断のためのX線CT画像を得ることはできないし、画像再構成パラメータの設定についての上記のような問題もなんら触れられていない。
この発明の課題は、同一の被検体について相互に対応するPET画像とX線CT画像とを再構成するための条件設定が容易にできるように改善した、医用画像診断システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a medical image diagnostic system that has been improved so that conditions for reconstructing mutually corresponding PET images and X-ray CT images can be easily set for the same subject. .
また、この発明の課題は、同一の被検体について収集されたPETデータとX線CTデータとから、相互に対応するPET画像とX線CT画像とを再構成するための生データ指定および条件設定が容易にできるように改善した、医用画像診断システムを提供することにある。 Another object of the present invention is to specify raw data and set conditions for reconstructing a PET image and an X-ray CT image corresponding to each other from PET data and X-ray CT data collected for the same subject. It is an object of the present invention to provide a medical diagnostic imaging system that is improved so as to be easily performed.
上記の目的を達成するため、請求項1に記載した発明による医用画像診断システムは、PETデータ収集部、収集したデータからPET画像を再構成する画像再構成部、PETスキャン条件および画像再構成条件の設定入力を行うPET条件設定部、再構成したPET画像および設定画面を表示する表示部、およびこれらを制御する制御部を含むPET装置と、X線CTデータ収集部、収集したデータからX線CT画像を再構成する画像再構成部、X線CTスキャン条件および画像再構成条件の設定入力を行うX線CT条件設定部、再構成したX線CT画像および設定画面を表示する表示部、およびこれらを制御する制御部を含むX線CT装置と、上記のPET装置とX線CT装置との間でデータ通信し、これらの一方の装置の条件設定部で設定されたスキャン条件の設定情報を他方の装置の条件設定部に送る通信部とを備えることが特徴となっている。 In order to achieve the above object, a medical image diagnostic system according to the first aspect of the present invention includes a PET data collection unit, an image reconstruction unit that reconstructs a PET image from collected data, a PET scan condition, and an image reconstruction condition. PET apparatus including a PET condition setting unit that performs setting input, a display unit that displays a reconstructed PET image and a setting screen, and a control unit that controls these, an X-ray CT data collection unit, and an X-ray from the collected data An image reconstruction unit for reconstructing a CT image, an X-ray CT condition setting unit for setting and inputting an X-ray CT scan condition and an image reconstruction condition, a display unit for displaying the reconstructed X-ray CT image and a setting screen, and Data communication is performed between the X-ray CT apparatus including a control unit for controlling these, and the above PET apparatus and the X-ray CT apparatus, and the condition setting unit of one of these apparatuses It has become a feature and a communication unit for sending configuration information of the constant has been scanned condition to the condition setting unit of the other apparatus.
請求項2に記載した発明による医用画像診断システムは、PETデータ収集部、収集したデータからPET画像を再構成する画像再構成部、PETスキャン条件および画像再構成条件の設定入力を行うPET条件設定部、再構成したPET画像および設定画面を表示する表示部、およびこれらを制御する制御部を含むPET装置と、X線CTデータ収集部、収集したデータからX線CT画像を再構成する画像再構成部、X線CTスキャン条件および画像再構成条件の設定入力を行うX線CT条件設定部、再構成したX線CT画像および設定画面を表示する表示部、およびこれらを制御する制御部を含むX線CT装置と、上記のPET装置とX線CT装置との間でデータ通信し、これらの一方の装置の条件設定部で設定された画像のFOVの設定情報を他方の装置の条件設定部に送る通信部とを備えることが特徴となっている。 A medical image diagnostic system according to the second aspect of the present invention includes a PET data collection unit, an image reconstruction unit that reconstructs a PET image from the collected data, a PET scan setting, and a PET condition setting that performs setting input of an image reconstruction condition A PET apparatus including a display unit that displays a reconstructed PET image and a setting screen, and a control unit that controls these, an X-ray CT data collection unit, and an image reconstruction for reconstructing an X-ray CT image from the collected data A configuration unit, an X-ray CT condition setting unit for inputting settings of an X-ray CT scan condition and an image reconstruction condition, a display unit for displaying a reconstructed X-ray CT image and a setting screen, and a control unit for controlling them Data communication is performed between the X-ray CT apparatus, the PET apparatus, and the X-ray CT apparatus, and the setting of the image FOV set by the condition setting unit of one of these apparatuses is performed. It has become a feature and a communication unit to send information to the condition setting unit of the other apparatus.
また、請求項3に記載した発明による医用画像診断システムは、PETデータ収集部、収集したPETデータを記録保持する記録部、収集したデータからPET画像を再構成する画像再構成部、画像再構成すべき生データの指定および画像再構成条件の設定入力を行うPET条件設定部、再構成したPET画像および設定画面を表示する表示部、およびこれらを制御する制御部を含むPET装置と、X線CTデータ収集部、収集したX線CTデータを記録保持する記録部、収集したデータからX線CT画像を再構成する画像再構成部と、画像再構成すべき生データの指定および画像再構成条件の設定入力を行うX線CT条件設定部、再構成したX線CT画像および設定画面を表示する表示部、およびこれらを制御する制御部を含むX線CT装置と、上記のPET装置とX線CT装置との間でデータ通信し、これらの一方の装置の条件設定部において指定・設定された画像再構成すべき生データおよび画像再構成条件に関する設定情報を他方の条件設定部に送る通信部とを備えることが特徴となっている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a medical image diagnostic system including a PET data collection unit, a recording unit that records and holds collected PET data, an image reconstruction unit that reconstructs a PET image from the collected data, and an image reconstruction A PET apparatus including a PET condition setting unit for designating raw data to be set and setting input of image reconstruction conditions, a display unit for displaying a reconstructed PET image and a setting screen, and a control unit for controlling them, and an X-ray CT data collection unit, recording unit for recording and holding collected X-ray CT data, image reconstruction unit for reconstructing an X-ray CT image from collected data, designation of raw data to be reconstructed and image reconstruction conditions X-ray CT apparatus including an X-ray CT condition setting unit for performing setting input, a display unit for displaying a reconstructed X-ray CT image and a setting screen, and a control unit for controlling them Data communication between the PET apparatus and the X-ray CT apparatus, and raw data to be reconstructed and specified in the condition setting unit of one of these apparatuses and setting information regarding image reconstruction conditions And a communication unit to be sent to the other condition setting unit.
さらに、請求項4に記載した発明による医用画像診断システムは、PETデータ収集部と、収集したデータよりPET画像を再構成するPET画像再構成部と、PETスキャン条件および画像再構成条件の設定入力を行うPET条件設定部と、これらのPET動作を制御するPET制御部と、X線CTデータ収集部と、収集したデータよりX線CT画像を再構成するX線CT画像再構成部と、X線CTスキャン条件および画像再構成条件の設定入力を行うX線CT条件設定部と、これらのX線CT動作を制御するX線CT制御部と、再構成されたPET画像およびX線CT画像を表示する表示部と、上記PET制御部とX線CT制御部との間で通信し、これらの一方の条件設定部で設定されたスキャン条件の設定情報を他方の条件設定部に送る通信部とを備えることが特徴となっている。 Furthermore, the medical image diagnostic system according to the invention described in claim 4 includes a PET data collection unit, a PET image reconstruction unit that reconstructs a PET image from the collected data, and setting input of PET scan conditions and image reconstruction conditions. A PET condition setting unit that performs these operations, a PET control unit that controls these PET operations, an X-ray CT data collection unit, an X-ray CT image reconstruction unit that reconstructs an X-ray CT image from the collected data, An X-ray CT condition setting unit for setting and inputting line CT scan conditions and image reconstruction conditions, an X-ray CT control unit for controlling these X-ray CT operations, and a reconstructed PET image and X-ray CT image Communication is performed between the display unit to be displayed, the PET control unit, and the X-ray CT control unit, and the scan condition setting information set by one of these condition setting units is sent to the other condition setting unit. It is the distinctive feature and a communication unit.
請求項5に記載した発明による医用画像診断システムは、PETデータ収集部と、収集したデータよりPET画像を再構成するPET画像再構成部と、PETスキャン条件および画像再構成条件の設定入力を行うPET条件設定部と、これらのPET動作を制御するPET制御部と、X線CTデータ収集部と、収集したデータよりX線CT画像を再構成するX線CT画像再構成部と、X線CTスキャン条件および画像再構成条件の設定入力を行うX線CT条件設定部と、これらのX線CT動作を制御するX線CT制御部と、再構成されたPET画像およびX線CT画像を表示する表示部と、上記PET制御部とX線CT制御部との間で通信し、これらの一方の条件設定部で設定された画像のFOVの設定情報を他方の条件設定部に送る通信部とを備えることが特徴となっている。 The medical image diagnosis system according to the invention described in claim 5 performs the PET data collection unit, the PET image reconstruction unit for reconstructing the PET image from the collected data, and the setting input of the PET scan condition and the image reconstruction condition. A PET condition setting unit, a PET control unit that controls these PET operations, an X-ray CT data acquisition unit, an X-ray CT image reconstruction unit that reconstructs an X-ray CT image from the collected data, and an X-ray CT An X-ray CT condition setting unit for setting and inputting scan conditions and image reconstruction conditions, an X-ray CT control unit for controlling these X-ray CT operations, and a reconstructed PET image and X-ray CT image are displayed. A communication unit that communicates between the display unit, the PET control unit, and the X-ray CT control unit, and sends setting information of the image FOV set by one of these condition setting units to the other condition setting unit Is the distinctive feature that comprises a.
請求項6に記載した発明による医用画像診断システムは、PETデータ収集部と、収集したデータよりPET画像を再構成するPET画像再構成部と、画像再構成すべき生データの指定および画像再構成条件の設定入力を行うPET条件設定部と、これらのPET動作を制御するPET制御部と、X線CTデータ収集部と、収集したデータよりX線CT画像を再構成するX線CT画像再構成部と、X線CTスキャン条件および画像再構成条件の設定入力を行うX線CT条件設定部と、これらのX線CT動作を制御するX線CT制御部と、再構成されたPET画像およびX線CT画像を表示する表示部と、上記PET制御部とX線CT制御部との間で通信し、これらの一方の条件設定部において指定・設定された画像再構成すべき生データおよび画像再構成条件に関する設定情報を他方の条件設定部に送る通信部とを備えることが特徴となっている。 A medical image diagnostic system according to the invention described in claim 6 includes a PET data collection unit, a PET image reconstruction unit for reconstructing a PET image from the collected data, designation of raw data to be reconstructed and image reconstruction A PET condition setting unit for inputting and inputting conditions, a PET control unit for controlling these PET operations, an X-ray CT data acquisition unit, and an X-ray CT image reconstruction for reconstructing an X-ray CT image from the acquired data Unit, an X-ray CT condition setting unit for setting and inputting an X-ray CT scan condition and an image reconstruction condition, an X-ray CT control unit for controlling these X-ray CT operations, a reconstructed PET image and an X-ray The display unit for displaying the line CT image, the PET control unit and the X-ray CT control unit communicate with each other, and the raw data to be reconstructed and designated and set in one of these condition setting units It has become a feature and a communication unit for sending the setting information on the image reconstruction conditions to the other condition setting unit.
請求項1の発明では、PET装置とX線CT装置は、通信部によりデータ通信するようになっており、それらの一方の条件設定部は他方の条件設定部で設定されたスキャン条件の設定情報を上記通信部を通じて取り込むことができるよう構成されている。PET装置においてスキャン条件が設定された場合、そのスキャン条件についての設定情報は通信部を通じてX線CT装置に取り込まれるため、X線CT装置においてその設定情報に基づいてスキャン条件が対応するものとなるように設定することが容易になる。あるいは、逆にX線CT装置においてスキャン条件が設定された場合、通信部を通じてそのスキャン条件についての設定情報がX線CT装置に取り込まれるためPET装置においてX線CT画像と対応するPET画像を得るためのスキャン条件を容易に設定できる。その結果、スキャン(データ収集)する位置(断層位置)を一方で設定すれば、他方のスキャン位置も同一に容易に設定されるため、同じ断層位置のPET画像とX線CT画像とを容易に得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the PET apparatus and the X-ray CT apparatus are configured to perform data communication using the communication unit, and one of the condition setting units is set with the scan condition setting information set by the other condition setting unit. Can be captured through the communication unit. When the scan condition is set in the PET apparatus, the setting information about the scan condition is taken into the X-ray CT apparatus through the communication unit, so that the scan condition corresponds to the X-ray CT apparatus based on the setting information. It becomes easy to set so. Or, conversely, when the scanning condition is set in the X-ray CT apparatus, the setting information about the scanning condition is taken into the X-ray CT apparatus through the communication unit, so that the PET apparatus obtains a PET image corresponding to the X-ray CT image. Scanning conditions can be easily set. As a result, if the position (tomographic position) for scanning (data acquisition) is set on one side, the other scanning position can be easily set in the same manner, so that the PET image and X-ray CT image at the same tomographic position can be easily set. Obtainable.
請求項2の発明では、PET装置とX線CT装置は、通信部によりデータ通信するようになっており、それらの一方の条件設定部は他方の条件設定部で設定された画像のFOVについての設定情報を上記通信部を通じて取り込むことができるよう構成されている。PET装置において条件設定された場合、画像のFOVについての設定情報は通信部を通じてX線CT装置に取り込まれるため、X線CT装置においてその設定情報に基づいて画像のFOVが対応するものとなるように設定することが容易になる。あるいは、逆にX線CT装置において条件設定された場合、通信部を通じて画像のFOVについての設定情報がX線CT装置に取り込まれるためPET装置においてX線CT画像と対応するPET画像を得るためのFOVを容易に設定できる。その結果、FOVが同一となっているPET画像とX線CT画像とを得る設定が容易にできるようになる。
In the invention of
また、請求項3の発明では、PET装置とX線CT装置が、通信部によりデータ通信するようになっており、それらの一方の条件設定部が、他方の装置の条件設定部において指定・設定された画像再構成すべき生データおよび画像再構成条件に関する設定情報を上記通信部を通じて取り込むことができるよう構成されている。一方の装置の条件設定部において、患者名や患者IDあるいは患者画像などにより特定の被検体についての生データを指定しかつその画像再構成条件についての設定を行うことにより、他方の装置においても同一被検体のデータ指定とそのデータについて同一の画像再構成条件の設定がなされる。そのため、PET装置とX線CT装置との間で同一に被検体についてのデータを探したり、同一再構成条件で画像が再構成されるように設定したりする手間が省けて、これらの設定が容易になる。
In the invention of
請求項4の発明では、PET装置とX線CT装置とがいわば一体に構成され、PET制御部とX線CT制御部との間で通信を行う通信部を介して、PET条件設定部およびX線CT条件設定部が、その一方で設定されたスキャン条件の設定情報を他方に取り込むことができるよう構成されている。PET条件設定部で設定されたスキャン条件についての設定情報が通信部を通じてX線CT条件設定部に取り込まれるため、X線CT条件設定部においてその設定情報に基づいてスキャン条件が対応するものとなるように設定することが容易になる。あるいは、逆にX線CT条件設定部で設定されたスキャン条件についての設定情報が通信部を通じてPET条件設定部に取り込まれるためPET条件設定部においてX線CT画像と対応するPET画像を得るためのスキャン条件を容易に設定できる。その結果、スキャン(データ収集)する位置(断層位置)を一方で設定すれば、他方のスキャン位置も同一に容易に設定されるため、同じ断層位置のPET画像とX線CT画像とを容易に得ることができる。 In the invention of claim 4, the PET apparatus and the X-ray CT apparatus are integrated so to speak, and the PET condition setting unit and the X-ray are transmitted via the communication unit that performs communication between the PET control unit and the X-ray CT control unit. The line CT condition setting unit is configured so that the setting information of the scan condition set on one side can be taken in on the other side. Since the setting information about the scanning condition set by the PET condition setting unit is taken into the X-ray CT condition setting unit through the communication unit, the scanning condition corresponds to the X-ray CT condition setting unit based on the setting information. It becomes easy to set so. Or conversely, since the setting information about the scanning condition set by the X-ray CT condition setting unit is taken into the PET condition setting unit through the communication unit, the PET condition setting unit obtains a PET image corresponding to the X-ray CT image. Scan conditions can be set easily. As a result, if the position (tomographic position) for scanning (data acquisition) is set on one side, the other scanning position can be easily set in the same manner, so that the PET image and X-ray CT image at the same tomographic position can be easily set. Obtainable.
請求項5の発明では、PET装置とX線CT装置とがいわば一体に構成され、PET制御部とX線CT制御部との間で通信を行う通信部を介して、PET条件設定部およびX線CT条件設定部が、その一方で設定された画像のFOVの設定情報を他方に取り込むことができるよう構成されている。PET条件設定部で設定された画像のFOVについての設定情報が通信部を通じてX線CT条件設定部に取り込まれるため、X線CT条件設定部においてその設定情報に基づいて画像のFOVが対応するものとなるように設定することが容易になる。あるいは、逆にX線CT条件設定部で設定された画像のFOVについての設定情報が通信部を通じてPET条件設定部に取り込まれるためPET条件設定部においてX線CT画像と対応するPET画像を得るためのFOVを容易に設定できる。その結果、FOVが同一となっているPET画像とX線CT画像とを得る設定が容易にできるようになる。 In the invention of claim 5, the PET apparatus and the X-ray CT apparatus are so-called integrated, and the PET condition setting unit and the X-ray CT are connected via a communication unit that performs communication between the PET control unit and the X-ray CT control unit. The line CT condition setting unit is configured so that the FOV setting information of the image set on one side can be taken in on the other side. Since the setting information about the image FOV set by the PET condition setting unit is taken into the X-ray CT condition setting unit through the communication unit, the X-ray CT condition setting unit corresponds to the image FOV based on the setting information. It becomes easy to set so that. Or conversely, since the setting information about the FOV of the image set by the X-ray CT condition setting unit is taken into the PET condition setting unit through the communication unit, the PET condition setting unit obtains a PET image corresponding to the X-ray CT image. The FOV can be easily set. As a result, setting for obtaining a PET image and an X-ray CT image having the same FOV can be easily performed.
請求項6の発明では、PET装置とX線CT装置とがいわば一体に構成され、PET制御部とX線CT制御部との間で通信を行う通信部を介して、PET条件設定部およびX線CT条件設定部の一方が、他方の条件設定部において指定・設定された画像再構成すべき生データおよび画像再構成条件に関する設定情報を取り込むことができるよう構成されている。一方の装置の条件設定部において、患者名や患者IDあるいは患者画像などにより特定の被検体についての生データを指定しかつその画像再構成条件についての設定を行えば、他方の装置においても同一被検体のデータ指定とそのデータについて同一の画像再構成条件の設定がなされることになる。そのため、同一被検体の同一部位について位置的に重なるようなPET画像とX線CT画像とを得ようとする場合、同一に被検体についてのデータを探したり、同一再構成条件で画像が再構成されるように設定したりする手間が省けて、これらの設定が容易になる。 In the invention of claim 6, the PET apparatus and the X-ray CT apparatus are so-called integrated, and the PET condition setting unit and the X-ray CT are connected via the communication unit that performs communication between the PET control unit and the X-ray CT control unit. One of the line CT condition setting units is configured to be able to take in the raw data to be reconstructed and set in the other condition setting unit and the setting information related to the image reconstruction conditions. In the condition setting unit of one device, if the raw data for a specific subject is specified by the patient name, patient ID, patient image, etc. and the settings for the image reconstruction conditions are made, the same device will be used in the other device. The same image reconstruction conditions are set for the specimen data designation and the data. Therefore, when trying to obtain a PET image and an X-ray CT image that overlap in position with respect to the same part of the same subject, the data for the subject is searched for the same or the image is reconstructed under the same reconstruction conditions. This makes it easy to set these parameters.
つぎに、この発明を実施した医用画像診断システムについて図面を参照して説明する。 Next, a medical image diagnostic system embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、この発明の第1の実施例にかかる医用画像診断システムは、PET装置1と、X線CT装置2と、これらの間のデータ通信を行う通信部3とから構成されており、いわば独立のPET装置1とX線CT装置2とを通信部3を介して組み合わせたシステムということができる。
As shown in FIG. 1, the medical image diagnostic system according to the first embodiment of the present invention includes a PET apparatus 1, an
PET装置1は、PETガントリ11と検診台12とを含む。被検体(患者)はポジトロン放出性薬剤を投与された後、検診台12のベッド天板上に載せられて移動させられ、PETガントリ11による検査を受ける。PETガントリ11は、180°反対方向に放出されるガンマ線の同時入射を検出する放射線検出器および同時計数回路を備える。収集された同時計数データはPET画像再構成部17により画像再構成処理され、PET画像が得られる。このPET画像は表示部14で表示される。PET条件設定部15は、この表示部14に検査(撮像)の条件設定画面を表示し、この画面を見ながらキーボードやマウスなどを操作することによりPET検査の条件が設定される。設定されたPET条件はPET条件保持部16に保持される。記録部18はハードディスク装置などからなり、再構成されたPET画像や収集したデータ(画像再構成前の生データ)などを記録する。PET条件保持部16はこの記録部18の一部を利用して構成することもできるが、別のハードディスク装置やメモリなどを用いて構成してもよい。制御部13はこれら各部を制御し、データ収集、画像再構成、条件設定などの各動作をコントロールする。
The PET apparatus 1 includes a
X線CT装置2は、X線CTガントリ21を有する。被検体(患者)をその天板上に載せてX線CTガントリ21のトンネル部内に挿入するための検診台12は、PET装置1と共用されている。X線CTガントリ21は、X線発生器(X線管およびX線高電圧装置)とX線検出器とこれらを回転させる回転機構などを含んでおり、トンネル部を挟んでX線管とX線検出器が対向した状態でこれらがトンネル部の周囲つまりトンネル部に挿入された被検体の周囲を回転してX線ビームによるスキャンを行う。X線検出器出力から収集したデータはX線CT画像再構成部27に送られて画像再構成処理を受け、X線CT画像が得られる。このX線CT画像は表示部24で表示される。X線CT条件設定部25は、この表示部24に検査(撮像)の条件設定画面を表示し、この画面を見ながらキーボードやマウスなどを操作して入力することによってX線CT検査の条件が設定される。設定されたX線CT条件はX線CT条件保持部26に保持される。記録部28はハードディスク装置などからなり、再構成されたX線CT画像や収集したX線CTデータ(画像再構成前の生データ)などを記録する。X線CT条件保持部26はこの記録部28の一部を利用して構成することもできるが、別のハードディスク装置やメモリなどを用いて構成してもよい。制御部23はこれら各部を制御し、データ収集、画像再構成、条件設定などの各動作をコントロールする。
The
通信部3はネットワークなどからなり、PET装置1およびX線CT装置2の各々に装着されたネットワークアダプタおよび通信プロトコルなどのソフトウェアを含んで構成されている。この通信部3を介して、PET装置1およびX線CT装置2の間で検査条件や画像再構成パラメータなどの通信を行う。
The
PET装置1における検査条件は、たとえばデータ収集時間、データ収集範囲、薬剤投与量、投与時間などに加えてデータ収集(スキャン)する断層位置、厚さ、複数断層位置の場合のその間隔などのスキャン条件であり、これらのほかに再構成する画像のFOVなどの画像再構成に関するものもある。X線CT装置2における検査条件は、たとえばX線管の管電圧、管電流、天板移動速度、X線管およびX線検出器の回転速度などの機器の動作に関するものに加えて、スキャンする断層位置、厚さ、間隔などのスキャン条件、さらにFOV、および使用するフィルタなどの画像再構成処理に関わるものなどがある。これらの検査条件は基本的には検査前にPET装置1とX線CT装置2の各々において操作者によって設定される。
Examination conditions in the PET apparatus 1 include, for example, data acquisition time, data collection range, drug dosage, administration time, and the like, tomographic position where data is collected (scanned), thickness, and intervals in the case of multiple tomographic positions. There are other conditions related to image reconstruction such as FOV of an image to be reconstructed. The inspection conditions in the
再構成されたPET画像とX線CT画像は並べられて比較観察されたり、両画像の合成により1枚のフュージョン画像が作成される。フュージョン画像を作成する場合には、両画像が位置的に重なる必要があるため、両画像が同じ部分(同じ断層位置)のもので、しかもサイズ的にも同一としなければならない。そのため、再構成された両画像がこのようなものとなるようにスキャン条件を定めるとともにFOVなどの画像再構成に関するパラメータを設定する。その際、一方の装置での設定データが通信部3を通じて他方の装置に受け渡され、両装置において相互に対応する設定が容易にできるようになっている。
The reconstructed PET image and the X-ray CT image are aligned and compared for observation, or a single fusion image is created by combining the two images. When creating a fusion image, both images need to overlap in position, so both images must have the same part (same tomographic position) and the same size. For this reason, the scanning conditions are determined so that both reconstructed images are like this, and parameters relating to image reconstruction such as FOV are set. At this time, setting data in one device is transferred to the other device through the
同一の患者に対して最初にPET検査を行い、引き続いてX線CT検査を行う場合について、図2のフローチャートをも参照しながら説明する。この場合、まず検診台12(具体的には検診台の天板)に患者を寝かせてセッティングした後、PET検査の条件を設定する。その際、あらかじめ定められている条件データセットであるテンプレートのうちのその検査に最適なものをPET条件保持部16から読み出し、表示部14に表示させた上でそれに適宜修正を加えることが便宜である。こうして、スキャン条件や画像再構成条件などを含んだPET装置1の検査条件が設定される。FOVパラメータとしては、エリアサイズ、画像のX方向(画面内横方向)中心位置、Y方向(画面内縦方向)中心位置などが含まれる。
A case where a PET examination is first performed on the same patient and an X-ray CT examination is subsequently performed will be described with reference to the flowchart of FIG. In this case, first, after setting the patient on the examination table 12 (specifically, the top plate of the examination table), conditions for the PET examination are set. At this time, it is convenient to read out a template that is a predetermined condition data set, which is most suitable for the inspection, from the PET
表示部14に表示された設定入力画面には、図3に示すように「X線CT撮像・再構成条件をPET撮像・再構成条件と同期させる」という項目が現れ、チェックボックスがオン・オフできるようにされる。このチェックボックスをオンにしておくと、PET検査におけるスキャン条件やFOVなどを含む設定情報がX線CT装置2側へ通信部3を通じて送られる設定となる。
On the setting input screen displayed on the
上記のようなスキャン条件やFOVパラメータなどを含んだ条件設定を確定した後、表示部14において表示されたメニュー画面上の「スキャン」ボタンのクリックなどにより、PET検査の動作を開始させる。すると、ハードウェアのセットアップが行われ、PETガントリ11において放射線同時計数データの収集が始まる。データ収集が完了すると、PET画像再構成部17により画像再構成が行われ、再構成画像が表示部14において表示されるとともに記録部18に記録される。図3の同期チェックボックスがオンになっていると、PET検査時におけるスキャン条件やFOVを含む設定情報がX線CT装置2側へ通信部3を通じて送られる。
After confirming the condition settings including the scan conditions and FOV parameters as described above, the PET examination operation is started by clicking the “scan” button on the menu screen displayed on the
X線CT装置2では、最初に上記のPET検査におけるスキャン条件やFOVを含む条件設定情報を受信する。そして、あらかじめX線CT条件保持部26に登録されているX線CT検査のプリセット条件を読み出し、これを表示部24の設定入力画面に表示してX線CT検査の条件を設定することになる。このとき、表示される条件には、受信したPET検査時のスキャン条件やFOVに関する情報が反映される。そのため、断層位置やFOVなどについてはPET装置1での設定が引き継がれ、PET画像と対応したX線CT画像を得るための設定はきわめて容易である。また、多数枚のPET画像と多数枚のX線CT画像とを得る場合、それらの画像の各断層位置・厚さ・間隔も同じになるように設定することが容易にできる。X線CT装置2がヘリカルスキャンを行うものである場合には、再構成ピッチについてのパラメータがPET画像の断層厚さ・間隔に対応するよう計算され設定される。X線CT装置2が検診台12における天板をステップ的に移動させその静止時にX線管およびX線検出器を回転させてスキャンするコンベンショナルなものである場合、その天板のステップ的な移動量がPET画像の断層厚さ・間隔に対応するよう計算され設定されることになる。なお、これらは自動的に設定されるが、その設定された条件は、必要に応じて操作者の操作により変更することもできる。
The
これらの条件が確定されたとき、表示部24において表示されたメニュー画面上の「スキャン」ボタンのクリックなどにより、ハードウェアのセットアップが行われ、ガントリ21におけるX線管とX線検出器との回転スキャンが始まるとともに、検診台12の天板の移動が行われて、X線CTデータの収集がなされていく。データ収集が終了すると、X線CT画像再構成部27によりX線CT画像の再構成が行われ、再構成画像が表示部24において表示されるとともに記録部28に記録される。
When these conditions are confirmed, hardware setup is performed by clicking a “scan” button on the menu screen displayed on the
このように、同じ患者の同じ部位に対してPET検査とX線CT検査とを順次行い、対応する断層位置でPET画像とX線CT画像とを得ようとする場合、X線CT検査時にPET検査の条件設定情報を参照しながらPET画像と同一断層位置でかつ同一FOVのX線CT画像が得られるようにX線CT検査の条件を設定することができるため、設定操作の手間を省くことができ、スムーズに2つの検査を実行することができる。 In this way, when PET examination and X-ray CT examination are sequentially performed on the same part of the same patient and a PET image and an X-ray CT image are to be obtained at the corresponding tomographic position, PET at the time of X-ray CT examination X-ray CT inspection conditions can be set so that an X-ray CT image having the same tomographic position and the same FOV as that of a PET image can be obtained while referring to the inspection condition setting information. It is possible to perform two inspections smoothly.
つぎに、記録部18、28に蓄積されている収集データ(生データ)を読み出してそれぞれ画像再構成し、画像比較や、フュージョン画像合成などを行う場合について説明する。ここでは、生データの収集はPET装置1においてもX線CT装置2においても終了しており、それらの生データが記録部18、28に蓄積されていることが前提となっている。
Next, a case will be described in which collected data (raw data) accumulated in the recording units 18 and 28 is read out and each image is reconstructed to perform image comparison, fusion image synthesis, or the like. Here, the collection of raw data is completed in both the PET apparatus 1 and the
まず、PET装置1において再構成する患者の生データを指定し、その生データに対する画像再構成条件を設定・入力する必要がある。PET条件設定部15により、表示部14に生データ指定用および画像再構成条件設定入力用の画面が現われるようにされる。患者を特定するデータとしては患者名や患者ID、生年月日などが用いられる。記録部18においてこれらを検索して必要な生データを指定することになるが、同一患者について複数回検査が行われて複数の生データが存在する場合、検査日付や検査IDなどで特定することになるので、これらも検索対象とする。こうしてPET装置1で生データの指定ができたとき、条件設定入力画面上で再構成条件を設定することになる。またその条件設定入力画面には、この場合も、図3に示すような「X線CT撮像・再構成条件をPET撮像・再構成条件と同期させる」という項目が現れ、チェックボックスがオン・オフできるようにされる。
First, it is necessary to designate raw data of a patient to be reconstructed in the PET apparatus 1 and to set and input an image reconstruction condition for the raw data. The PET
PET装置1で生データが指定されたとき、その生データを特定する情報が通信部3を通じてX線CT装置3に伝達され、X線CT装置3ではそれらの情報をキーとして記録部28内の生データを検索する。X線CT装置3において条件に適合する生データの候補が見つけられた場合、X線CT装置3はその旨をPET装置1に通知する。生データの候補が複数見つかったときにはその候補データの数などの情報を通知する。候補データが存在しない場合はPET装置1にその旨を通知し、PET装置1の表示部14には「該当するX線CTデータは存在しません」などのメッセージが表示され、操作者の注意が促される。
When raw data is designated by the PET apparatus 1, information specifying the raw data is transmitted to the
PET装置1ではつぎに、表示部14に表示された設定入力画面上で、再構成するPET画像の断層位置やFOVなどの再構成条件の設定を行う。設定が完了したら画面上の「OK」ボタンをクリックして画像再構成を開始させる。このPET画像の再構成条件はX線CT装置3に送られるが、上記のように「X線CT撮像・再構成条件をPET撮像・再構成条件と同期させる」という項目のチェックボックスがオンにされていた場合には、同一の断層位置情報およびFOVパラメータに基づいてX線CT画像の再構成条件が定められX線CT画像の再構成がX線CT装置2において行われる。なお、「X線CT撮像・再構成条件をPET撮像・再構成条件と同期させる」という項目のチェックボックスがオフになっている場合はX線CT装置2側で独自に画像再構成の条件の設定・入力がなされる。
Next, the PET apparatus 1 sets reconstruction conditions such as the tomographic position and FOV of the PET image to be reconstructed on the setting input screen displayed on the
このように、PET装置1において生データを指定しPET画像の再構成条件を入力してPET画像を再構成すれば、X線CT装置3において対応する生データを用いた同一画像再構成条件でのX線CT画像の再構成が自動的になされる。そのため、多数の患者の生データが蓄積されている場合や同一患者についても複数回の検査での生データが蓄積されているような場合にも、PET装置1で生データを指定するとともにどの断層位置のどのような大きさの画像を再構成するかのFOVパラメータなどの設定を行えば、X線CT装置2においても対応する生データを取り出した上で同じ画像再構成条件でのCT画像の再構成が自動的に行われることとなり、並べて比較対照するためにあるいは合成画像を作成するために都合のよい両画像を容易に得ることができる。
In this way, if the PET apparatus 1 designates raw data, inputs the reconstruction conditions of the PET image, and reconstructs the PET image, the
なお、上記において、PET装置1で生データを指定するのに患者名などのキーを用いているが、文字の並んだ患者名リストからではどれが対象となる生データなのか判別するのが困難な場合もあるし、画像に特徴があるような場合など画像自体から選んだ方が簡単で好ましい場合もある。そのような場合に備えて、一覧表示されたPET画像を観察しその中から該当すると思われるものを選ぶことができるよう構成してもよい。PET画像は通常検査スキャン時に再構成され記録部18に格納されているため、これらの縮小画像を作り、表示部14に表示された生データ指定用画面においてその多数枚の縮小画像を一覧表示する。縮小画像の一つを選択すると、その画像にリンクされた患者名、患者ID、生年月日、検査日付、検査IDなどの情報に基づき記録部18において生データが検索され、これにより生データの指定がなされる。同時にこれらの生データを特定するための情報がX線CT装置2に送られ、上記と同様にX線CT装置2においても生データが指定される。後の動作は上記と同様である。
In the above, a key such as a patient name is used to designate raw data in the PET apparatus 1, but it is difficult to determine which is the target raw data from a patient name list in which characters are arranged. In some cases, it may be easier and more preferable to select from the image itself, such as when the image has characteristics. In order to prepare for such a case, you may comprise so that what may be applicable may be selected from among the PET images displayed in a list. Since the PET image is reconstructed at the time of the normal inspection scan and stored in the recording unit 18, these reduced images are created, and a large number of reduced images are displayed in a list on the raw data designation screen displayed on the
また、上記ではいずれもPET装置1側で生データ指定と画像再構成条件設定を行うと、X線CT装置2ではそれに対応した生データ指定と画像再構成条件設定がなされるものとして説明しているが、逆にX線CT装置2側で生データ指定と画像再構成条件設定を行う場合にも、同様に、PET装置1でそれに対応した生データ指定と画像再構成条件設定が自動的になされるように構成されている。この場合、PET装置1とX線CT装置2との間のデータの通信は、一方から他方への一方向のものでもよいし、相互にデータをやり取りする双方向の通信でもよい。
Further, in the above description, it is assumed that when raw data designation and image reconstruction condition setting are performed on the PET apparatus 1, the
図4は、この発明の第2の実施例を示すものである。この例では、PET装置とX線CT装置はいわば一体化されており、検診台12以外に表示部51および記録部52が共用化されている。ハードウェアとしてのPETガントリ11は、上記図1で示したものと同じであり、180°反対方向に放出されるガンマ線の同時入射を検出する放射線検出器および同時計数回路を含み、PET制御部41によって制御される。このPET制御部41は、PETガントリ11の動作に同期して検診台12を制御するとともに、図1で示したと同様のPET条件設定部15、PET条件保持部16およびPET画像再構成部17をも制御する。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In this example, the PET apparatus and the X-ray CT apparatus are integrated, that is, the display unit 51 and the
X線CTガントリ21は、図1に示したものと同様であり、X線発生器(X線管およびX線高電圧装置)とX線検出器とこれらを回転させる回転機構などを含んで構成されている。このX線CTガントリ21はX線CT制御部42によってその動作が制御される。このX線CT制御部42は、X線CTガントリ21の動作に同期して検診台12を制御するとともに、図1と同様のX線CT条件設定部25、X線CT条件保持部26、X線CT画像再構成部27なども制御する。
The
PET条件設定部15およびX線CT条件設定部25は図1でも述べたように各条件の設定入力画面を表示してその設定入力を行わせるものであるが、これらの設定入力画面は共通の表示部51で表示されるようになっている。この表示部51は、再構成されたPET画像とX線CT画像とを表示するのにも共用される。また記録部52はハードディスク装置などで構成され、これらPET画像やX線CT画像を記録するとともに収集したPETデータやX線CTデータなどを記録する。
The PET
PET条件保持部16およびX線CT条件保持部26は記録部52内に構成してもよいし、別のハードディスク装置やメモリなどで構成してもよい。PET画像再構成部17およびX線CT画像再構成部27についても、それぞれ専用ハードウェアとして構成可能であるが、CPUの演算処理能力が高いものであればその一つのCPUで動作するソフトウェアにより構成することも可能である。PET制御部41およびX線CT制御部42についても一つのCPUを用いたそれぞれの制御プロセスとして構成可能であり、その場合、これらのプロセス間通信を行なうものとして、PET制御部41およびX線CT制御部42の間で通信を行うローカル通信部43が構成されることになる。
The PET
この図4の場合も、ローカル通信部43を介してPET制御部41とX線CT制御部42とが通信を行う。PET条件設定部15でPET検査の条件を設定するときに、その条件をX線CTの検査条件に同期させる動作などは図1と同様である。そのため、同じ患者の同じ部位に対してPET検査とX線CT検査とを順次行い、対応する断層位置の対応する画像を得ようとする場合の設定操作が容易になる。PET検査の条件設定情報あるいはX線CT検査の条件設定情報が一方から他方に送られ、またはこれらの条件設定情報が双方向通信させられながら、PET画像とX線CT画像とが同一位置でかつ同一FOVの画像となるように設定することができるため、設定操作の手間を省くことができ、スムーズに2つの検査を実行することができる。
Also in the case of FIG. 4, the
また、記録部52に蓄積されているPET生データとX線CT生データとを読み出してそれぞれ画像再構成し、画像比較や、フュージョン画像合成などを行う場合の生データの指定や画像再構成条件の設定入力も、図1の場合と同様で、きわめて容易である。
Also, the raw PET data and the X-ray CT raw data stored in the
なお、第1の実施例はPET装置とX線CT装置とが別個独立に構成され、第2の実施例ではこれらが一体化されたものとして説明した。一体化した場合も、ハードウェアとしてのPETガントリ11とX線CTガントリ21は共通化したり一体化したりすることはできない。すなわち、別個独立に構成する場合というのは、この両ガントリ11、21と検診台12とを除く他の部分を別個のPC(コンピュータ)などでそれぞれ構成する場合であり、一体化された場合というのは両ガントリ11、21と検診台12とを除く他の部分を1個のPC(コンピュータ)などで構成する場合である。別個のPCで構成する場合はそれらの間の通信部3はコンピュータ間のネットワーク通信手段(TCP/IPなどのプロトコルを含む)が典型的に考えられる。1個のPCで構成する場合は、ローカルコンピュータ内の閉じたシステムのなかでのプロセス間通信としてローカル通信部43が形成される。ただし、完全に別個独立に構成する場合と完全に一体化してしまう場合との間に、いろいろな形態をとり得ることはもちろんである。通信部3、43としても、データの一方向あるいは双方向通信を上記のように行うものだけに限定されるわけではない。
In the first embodiment, the PET apparatus and the X-ray CT apparatus are configured separately and independently, and in the second embodiment, these are integrated. Even when they are integrated, the
この発明にかかる医用画像診断システムによれば、同一被検体について対応するPET画像とX線CT画像とを再構成して比較したり合成したりする場合に、PET画像とX線CT画像とを対応させるための条件の設定を自動化することができ、そのための操作の煩雑さを解消することができる。 According to the medical image diagnostic system according to the present invention, when the corresponding PET image and X-ray CT image for the same subject are reconstructed for comparison and synthesis, the PET image and the X-ray CT image are combined. It is possible to automate the setting of the conditions for the correspondence, and it is possible to eliminate the complexity of the operation for that.
1 PET装置
11 PETガントリ
12 共通の検診台
13 (PET装置の)制御部
14 (PET装置の)表示部
15 PET条件設定部
16 PET条件保持部
17 PET画像再構成部
18 (PET装置の)記録部
2 X線CT装置
21 X線CTガントリ
23 (X線CT装置の)制御部
24 (X線CT装置の)表示部
25 X線CT条件設定部
26 X線CT条件保持部
27 X線CT画像再構成部
28 (X線CT装置の)記録部
3 双方向通信部
41 PET制御部
42 X線CT制御部
43 ローカル通信部
51 共通の表示部
52 共通の記録部
1
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