JP2009047602A - Positron emission computerd tomograph, attenuation map creating device, and attenuation map creating program - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、陽電子放出コンピュータ断層撮影装置、減弱マップ作成装置および減弱マップ作成プログラムに関する。 The present invention relates to a positron emission computed tomography apparatus, an attenuation map creation apparatus, and an attenuation map creation program.
従来より、放射線を利用した放射線診断装置として、陽電子放出コンピュータ断層撮影(PET;Positron Emission computed Tomography)装置や、X線コンピュータ断層撮影(CT;Computed Tomography)装置などが知られている。これら放射線診断装置は、それぞれの特性に基づく画像を提供することで、今日の医療において必要不可欠な医用画像診断を可能にしている。 Conventionally, positron emission computed tomography (PET) apparatus, X-ray computed tomography (CT) apparatus, and the like are known as radiation diagnostic apparatuses using radiation. These radiological diagnosis apparatuses provide images based on their respective characteristics, thereby enabling medical image diagnosis that is indispensable in today's medical care.
PET装置は、核医学診断装置の1つであり、人体内組織の詳細な機能情報を画像として提供するものである。具体的には、PET装置は、被検体に陽電子放出核種で標識された薬剤を投与し、投与された薬剤から放出された陽電子が電子と結合し消滅する際に、ほぼ反対方向に放出する511keVの一対のガンマ線を、例えば、被検体の周囲に配置したリング状の検出器によって同時検出する。そして、同時検出したガンマ線のデータを演算処理することにより、リング状の検出器が位置している面(断層面)において、投与された薬剤を取り込んだ人体組織の分布を示す画像(以下、PET画像)の再構成を行なう。例えば、陽電子放出核種である「18F(フッ素)」で標識された18F標識デオキシグルコース(以下、FDG)は、糖代謝機能が亢進している癌細胞に効率よく取り込まれる。従って、PET装置は、FDGを被検体に投与した後に、当該被検体を撮影することにより、当該被検体の人体組織内において、糖代謝機能が亢進している癌腫瘍組織の分布を、再構成したPET画像によって提供することができる。 The PET device is one of nuclear medicine diagnostic devices and provides detailed functional information of human body tissues as an image. Specifically, the PET apparatus administers a drug labeled with a positron emitting nuclide to a subject, and emits 511 keV in approximately the opposite direction when the positrons emitted from the administered drug combine with electrons and disappear. These gamma rays are simultaneously detected by, for example, a ring-shaped detector disposed around the subject. Then, by calculating the data of the gamma rays detected simultaneously, an image (hereinafter referred to as PET) showing the distribution of the human tissue that has taken in the administered drug on the plane (tomographic plane) where the ring-shaped detector is located. Image). For example, 18 F-labeled deoxyglucose (hereinafter referred to as FDG) labeled with “ 18 F (fluorine)”, which is a positron emitting nuclide, is efficiently taken up by cancer cells having an enhanced sugar metabolism function. Therefore, the PET apparatus reconstructs the distribution of cancer tumor tissue with enhanced glucose metabolism function in the human tissue of the subject by imaging the subject after administering FDG to the subject. The PET image can be provided.
しかし、PET画像は、陽電子放出核種の集積および分布の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といった詳細な形態的情報については、必ずしも明確でない。また、被検体の体内で放出されたガンマ線は、体外で検出されるまでの間に、体内で吸収されて減弱しているため、検出したガンマ線のデータをそのまま用いてPET画像を再構成しても、正確な分布を示す画像とならない。そのため、PET画像を再構成する際には、その前処理として、検出したガンマ線のデータを減弱補正する必要がある。 However, since the PET image only represents the state of accumulation and distribution of positron emitting nuclides, detailed morphological information such as where it exists in human body tissue is not necessarily clear. In addition, gamma rays emitted in the body of the subject are absorbed and attenuated in the body before being detected outside the body, so the PET image is reconstructed using the detected gamma ray data as it is. However, the image does not show an accurate distribution. Therefore, when reconstructing a PET image, it is necessary to attenuate and correct the detected gamma ray data as preprocessing.
そこで、近年、PET装置とX線CT装置とを一体化させたPET−CT装置が普及している。PET−CT装置では、X線CT装置で再構成された画像(以下、CT画像)を随時、PET装置で得られたデータの減弱補正に用いることで、信頼性の高いPET画像を取得し、検査時間を短縮するとともに、PET画像と形態的情報を示す画像であるCT画像とに基づいた精度の高い医用画像診断を実現している。以下、これについて詳細に説明する。 Therefore, in recent years, a PET-CT apparatus in which a PET apparatus and an X-ray CT apparatus are integrated has become widespread. In a PET-CT apparatus, a highly reliable PET image is obtained by using an image reconstructed by an X-ray CT apparatus (hereinafter referred to as a CT image) for attenuation correction of data obtained by the PET apparatus as needed. In addition to shortening the examination time, high-accuracy medical image diagnosis based on a PET image and a CT image that is an image showing morphological information is realized. This will be described in detail below.
X線CT装置は、透過型CT装置の1つであり、人体内組織の詳細な形態的情報を提供するものである。具体的には、X線CT装置は、被検体外に設置したX線の線源および検出器を、例えば、被検体の体軸を軸に一対で回転させて、多方向からX線を被検体に照射し、体内を透過した際に吸収されて減弱したX線の強度を各方向において測定する。そして、検出器によって得られたX線強度分布を演算処理することにより、X線を照射した面(断層面)での被検体内における人体内組織の形態的情報を示すCT画像の再構成を行なう。すなわち、X線CT装置は、骨、臓器、空気などのX線透過の差から生じるX線強度分布を検出することで、被検体の人体組織内における形態情報を、再構成したCT画像によって提供することができる。 The X-ray CT apparatus is one of transmission type CT apparatuses, and provides detailed morphological information of human body tissues. Specifically, the X-ray CT apparatus rotates an X-ray source and detector installed outside the subject, for example, by rotating the body axis of the subject as a pair, so as to receive X-rays from multiple directions. The intensity of X-rays that are absorbed and attenuated when the specimen is irradiated and transmitted through the body is measured in each direction. Then, by reconstructing the X-ray intensity distribution obtained by the detector, a CT image showing the morphological information of the human body tissue in the subject on the X-ray irradiated surface (tomographic plane) is reconstructed. Do. In other words, the X-ray CT apparatus provides morphological information in the human tissue of the subject as a reconstructed CT image by detecting the X-ray intensity distribution resulting from differences in X-ray transmission of bones, organs, air, etc. can do.
従って、PET装置によって再構成されるPET画像と、X線CT装置によって再構成されるCT画像とを同一断面層において取得することにより、PET画像で取得される機能情報に、CT画像で取得される形態的情報を組み合わせることができ、より精度の高い医用画像診断が可能になる。 Therefore, by acquiring the PET image reconstructed by the PET apparatus and the CT image reconstructed by the X-ray CT apparatus in the same cross-sectional layer, the functional information acquired by the PET image is acquired by the CT image. Thus, more accurate medical image diagnosis can be performed.
また、X線CT装置は、検出器によって得られたX線強度からCT値を算出し、算出したCT値を用いてCT画像を再構成するが、CT値は、被検体を透過したX線の強度(フォトンエネルギー)に応じて、X線に対する「水」の減弱係数と「空気」の減弱係数とを基準にして算出される数値であり、スキャン対象部位の減弱係数に相当する。すなわち、CT画像は、該当する断層面におけるX線のフォトンエネルギーに対応する減弱係数の分布を表す減弱マップでもある。なお、減弱係数とは、吸収係数とも呼ばれ、X線やガンマ線などのフォトンが、ある物質を透過した際に減弱される度合いを定量的に表すものであり、照射されるフォトンのエネルギーや物質の原子番号などで決定される。すなわち、減弱係数(吸収係数)は、フォトンエネルギーに依存して決定される、物質ごとのフォトン反応断面積(反応確率)である。 The X-ray CT apparatus calculates a CT value from the X-ray intensity obtained by the detector and reconstructs a CT image using the calculated CT value. The CT value is an X-ray transmitted through the subject. This is a numerical value calculated based on the attenuation coefficient of “water” and the attenuation coefficient of “air” with respect to X-rays according to the intensity (photon energy), and corresponds to the attenuation coefficient of the scan target region. That is, the CT image is also an attenuation map representing the distribution of attenuation coefficients corresponding to the photon energy of X-rays on the corresponding tomographic plane. The attenuation coefficient is also called an absorption coefficient and quantitatively represents the degree to which photons such as X-rays and gamma rays are attenuated when passing through a certain substance. It is determined by the atomic number. That is, the attenuation coefficient (absorption coefficient) is a photon reaction cross section (reaction probability) for each substance, which is determined depending on the photon energy.
従って、「X線のフォトンエネルギーに対応する減弱マップ」を、ガンマ線のフォトンエネルギーに対応するようにスケーリングすることで、検出したガンマ線データの減弱補正を行なうための減弱マップを作成することができる。 Therefore, by scaling the “attenuation map corresponding to the photon energy of X-ray” so as to correspond to the photon energy of gamma ray, an attenuation map for performing attenuation correction of the detected gamma ray data can be created.
しかしながら、X線CT装置によって撮像される断面層の有効視野(Field Of View;FOV)は、PET装置によって撮像される断面層のFOVより小さい。このため、PET画像においてCT画像からはみ出している部分(以下、はみ出し部)には、減弱補正に用いられるCT値が存在しないために、はみ出し部の減弱マップが作成できないという問題点があった。特に、はみ出し部に被検体の人体が存在する場合は、はみ出し部におけるPET画像の画質が低下してしまうという問題点があった。 However, the effective field of view (Field of View; FOV) of the cross-sectional layer imaged by the X-ray CT apparatus is smaller than the FOV of the cross-sectional layer imaged by the PET apparatus. For this reason, since there is no CT value used for attenuation correction in the portion of the PET image that protrudes from the CT image (hereinafter referred to as the protruding portion), there is a problem that an attenuation map of the protruding portion cannot be created. In particular, when the subject's human body is present at the protruding portion, there is a problem that the image quality of the PET image at the protruding portion is degraded.
そこで、特許文献1では、透過型CT装置によって撮像される断面層のFOVを計算によって拡大し、拡大したCT画像を用いることで、はみ出し部の減弱マップを作成する技術が開示されている。具体的には、透過型CT装置によって得られたデータそれぞれを複数回の補正処理を行なうことにより、FOVを拡大したCT画像を推定するものである。
Therefore,
ところで、上記した従来の技術は、処理が複雑であり、計算結果が得られるまでに時間がかかることから、PET画像と同じFOVを持つ減弱マップを簡易かつ迅速に作成できないという問題点があった。 By the way, the above-described conventional technique has a problem that the processing is complicated and it takes a long time to obtain a calculation result, so that an attenuation map having the same FOV as that of the PET image cannot be created easily and quickly. .
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、PET画像と同じFOVを持つ減弱マップを簡易かつ迅速に作成することが可能になる陽電子放出コンピュータ断層撮影装置、減弱マップ作成装置および減弱マップ作成プログラムを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and a positron emission computed tomography apparatus capable of easily and quickly creating an attenuation map having the same FOV as that of a PET image. An object of the present invention is to provide an attenuation map creation device and an attenuation map creation program.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1記載の本発明は、被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出して取得したデータであるガンマ線検出データを減弱補正する際に用いる減弱マップを、X線コンピュータ断層撮影装置によって再構成される画像であるCT画像から作成する陽電子放出コンピュータ断層撮影装置であって、前記ガンマ線検出データを減弱補正することなく再構成した画像である減弱無補正画像の画素値を、前記CT画像の画素値であるCT値に変換して仮CT画像を作成する仮CT画像作成手段と、前記仮CT画像作成手段によって作成された前記仮CT画像と前記CT画像との位置を合わせたうえで、前記仮CT画像に前記CT画像を加算した加算CT画像を作成する加算CT画像作成手段と、前記加算CT画像作成手段によって作成された前記加算CT画像の前記CT値から前記減弱マップを作成する減弱マップ作成手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention according to
また、請求項4記載の本発明は、被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出して取得したガンマ線検出データを減弱補正する際に用いる減弱マップを、X線コンピュータ断層撮影装置によって再構成される画像であるCT画像から作成する減弱マップ作成装置であって、前記ガンマ線検出データを減弱補正することなく再構成した画像である減弱無補正画像の画素値を、前記CT画像の画素値であるCT値に変換して仮CT画像を作成する仮CT画像作成手段と、前記仮CT画像作成手段によって作成された前記仮CT画像と前記CT画像との位置を合わせたうえで、前記仮CT画像に前記CT画像を加算した加算CT画像を作成する加算CT画像作成手段と、前記加算CT画像作成手段によって作成された前記加算CT画像の前記CT値から前記減弱マップを作成する減弱マップ作成手段と、を備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an attenuation map used for attenuation correction of gamma ray detection data acquired by detecting gamma rays emitted from a positron emitting nuclide administered to a subject. An attenuation map creation device that creates a CT image that is an image reconstructed by the device, the pixel value of an attenuation-uncorrected image that is an image reconstructed without attenuation correction of the gamma ray detection data. A provisional CT image creation means for creating a provisional CT image by converting it into a CT value that is a pixel value of the image, and a position of the provisional CT image created by the provisional CT image creation means and the CT image Adding CT image creating means for creating an added CT image obtained by adding the CT image to the provisional CT image; and the addition created by the added CT image creating means And attenuation map generating means for generating the attenuation map from the CT value of T images, characterized by comprising a.
また、請求項5記載の本発明は、被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出して取得したガンマ線検出データを減弱補正する際に用いる減弱マップを、X線コンピュータ断層撮影装置によって再構成される画像であるCT画像から作成する減弱マップ作成方法をコンピュータに実行させる減弱マップ作成プログラムであって、
前記ガンマ線検出データを減弱補正することなく再構成した画像である減弱無補正画像の画素値を、前記CT画像の画素値であるCT値に変換して仮CT画像を作成する仮CT画像作成手順と、前記仮CT画像作成手順によって作成された前記仮CT画像と前記CT画像との位置を合わせたうえで、前記仮CT画像に前記CT画像を加算した加算CT画像を作成する加算CT画像作成手順と、前記加算CT画像作成手順によって作成された前記加算CT画像の前記CT値から前記減弱マップを作成する減弱マップ作成手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
Further, according to the present invention, the attenuation map used for attenuation correction of the gamma ray detection data acquired by detecting the gamma rays emitted from the positron emitting nuclide administered to the subject is obtained by X-ray computed tomography. An attenuation map creation program for causing a computer to execute an attenuation map creation method created from a CT image that is an image reconstructed by an apparatus,
Temporary CT image creation procedure for creating a temporary CT image by converting pixel values of an attenuation-uncorrected image, which is an image reconstructed without attenuation correction of the gamma ray detection data, into CT values that are pixel values of the CT image And adding the CT image to the provisional CT image after adding the positions of the provisional CT image and the CT image created by the provisional CT image creation procedure, The computer is caused to execute a procedure and an attenuation map creating procedure for creating the attenuation map from the CT value of the added CT image created by the added CT image creating procedure.
請求項1、4または5記載の本発明によれば、PET画像と同じFOVを持つ減弱マップを簡易かつ迅速に作成することが可能になる。 According to the first, fourth, or fifth aspect of the present invention, it is possible to easily and quickly create an attenuation map having the same FOV as the PET image.
以下に添付図面を参照して、この発明に係る陽電子放出コンピュータ断層撮影装置、減弱マップ作成装置および減弱マップ作成プログラムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、本実施例では、本発明を陽電子放出コンピュータ断層撮影装置(PET装置)とX線コンピュータ断層撮影装置(X線CT装置)とを一体化させたPET−CT装置に適用した場合について説明する。 Exemplary embodiments of a positron emission computed tomography apparatus, an attenuation map creation apparatus, and an attenuation map creation program according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the case where the present invention is applied to a PET-CT apparatus in which a positron emission computed tomography apparatus (PET apparatus) and an X-ray computed tomography apparatus (X-ray CT apparatus) are integrated will be described. .
まず、本実施例におけるPET―CT装置の構成について説明する。図1は、本実施例におけるPET―CT装置の構成を説明するための図である。図1に示すように、このPET―CT装置は、PETスキャナ1と、X線CTスキャナ2と、寝台3と、データ処理装置4と、入出力装置5とから構成される。
First, the configuration of the PET-CT apparatus in the present embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a PET-CT apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the PET-CT apparatus includes a
PETスキャナ1は、ガンマ線を検出するリング状のガンマ線検出器を備え、患者の人体組織内に取り込まれた陽電子放出核種で標識された薬剤から逐次放出される一対のガンマ線を、所定のモニタリング期間においてガンマ線検出器によって検出する。そして、検出したガンマ線のカウント値に基づく投影データを、ガンマ線検出器におけるガンマ線検出位置およびガンマ線入射方向に対応付けて生成して収集する。
The
X線CTスキャナ2は、X線を発生するX線発生装置とX線を検出するX線検出器とを備え、X線発生装置により発生したX線を患者に照射し、当該患者を透過したX線をX線検出器により検出する。具体的には、X線CTスキャナ2は、X線発生装置とX線検出器とを、患者の体軸を軸に一対で回転させて、多方向からX線を被検体に照射し、体内を透過した際に吸収されて減弱したX線の強度を各方向において検出する。そして、検出したX線の投影データを、X線検出器におけるX線検出位置に対応付けて生成して収集する。
The
寝台3は、患者を載せるベッドである。データ処理装置4は、PETスキャナ1およびX線CTスキャナ2によってそれぞれ生成され収集された投影データを処理してPET画像およびCT画像を再構成する。入出力装置5は、ユーザがPET―CT装置への指示を入力するためのボタン、キーボードや、データ処理装置4によって再構成されたPET画像およびCT画像を出力して表示するためのモニタなどを有する。
The
なお、本実施例におけるPET―CT装置は、PETスキャナ1と、X線CTスキャナ2とが、図1において左から右に移動することで、最初にX線の投影データを収集し、次いでガンマ線のカウント値に基づく投影データを収集するものとする。
The PET-CT apparatus in the present embodiment first collects X-ray projection data by moving the
ここで、本実施例におけるPET―CT装置を構成するデータ処理装置4は、PETスキャナ1が収集したガンマ線の投影データを減弱補正する際に用いる減弱マップを、X線CTスキャナ2が収集したX線の投影データによって再構成されるCT画像から作成するが、PET画像のFOV(Field Of View;FOV)と同じFOVを持つ減弱マップを簡易かつ迅速に作成することに主たる特徴がある。
Here, the data processing device 4 that constitutes the PET-CT apparatus in the present embodiment uses the
以下、この主たる特徴について、図2〜7を用いて説明する。なお、図2は、データ処理装置の構成を示す機能ブロック図であり、図3は、設定値記憶部を説明するための図であり、図4は、仮CT画像作成部を説明するための図であり、図5は、代替CT画像作成部を説明するための図であり、図6は、加算CT画像作成部を説明するための図であり、図7は、本実施例において作成される加算CT画像の一例を説明するための図である。 Hereinafter, this main feature will be described with reference to FIGS. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the data processing apparatus, FIG. 3 is a diagram for explaining the set value storage unit, and FIG. 4 is a diagram for explaining the provisional CT image creation unit. FIG. 5 is a diagram for explaining an alternative CT image creation unit, FIG. 6 is a diagram for explaining an addition CT image creation unit, and FIG. 7 is created in the present embodiment. It is a figure for demonstrating an example of the addition CT image.
図2に示すように、本実施例におけるPET―CT装置を構成するデータ処理装置4は、減弱無補正PET画像再構成部41と、CT画像再構成部42と、設定値記憶部43と、補正処理部44とから構成される。
As shown in FIG. 2, the data processing device 4 constituting the PET-CT apparatus in this embodiment includes an attenuation-uncorrected PET image reconstruction unit 41, a CT image reconstruction unit 42, a set value storage unit 43, And a
CT画像再構成部42は、X線CTスキャナ2が収集したX線の投影データを受け取り処理することで、CT画像を再構成する。
The CT image reconstruction unit 42 receives and processes X-ray projection data collected by the
減弱無補正PET画像再構成部41は、PETスキャナ1が収集したガンマ線の投影データを受け取り、これを減弱補正することなく処理することで、減弱無補正PET画像を再構成する。
The attenuation-uncorrected PET image reconstruction unit 41 receives gamma ray projection data collected by the
設定値記憶部43は、ユーザが入出力装置5を介して入力した各種設定値を記憶する。例えば、図3に示すように、「PET値閾値(X)」として「0」を記憶し、「水CT値」として「0」を、「空気CT値」として「−1000」を記憶し、「最大設定値(Y)」として「300」を記憶し、「代替設定値(Z)」として「0」を記憶する。なお、これら各種設定値ついては、後に詳述する。
The set value storage unit 43 stores various set values input by the user via the input /
補正処理部44は、CT画像再構成部42が再構成したCT画像と、減弱無補正PET画像再構成部41が再構成した減弱無補正PET画像とを用いて減弱マップを作成し、作成した減弱マップを用いて減弱補正処理を行なった減弱補正PET画像を再構成するものであり、図2に示すように、仮CT画像作成部441と、代替CT画像作成部442と、加算CT画像作成部443と、減弱マップ作成部444と、減弱補正PET画像再構成部445とを備える。
The
仮CT画像作成部441は、減弱無補正PET画像再構成部41が再構成した減弱無補正PET画像の画素値であるPET値(単位:Bq/ml)を、CT画像の画素値であるCT値(単位:Hounsfield Unit)に変換して仮CT画像を作成する。具体的には、図4に示すように、仮CT画像作成部441は、図3に示す設定値記憶部43が記憶する各種設定値を参照して、減弱無補正PET画像の「PET値:P」が、「PET値閾値(X)=0」以上の値である場合は、水に相当するCT値である「水CT値=0」に変換し、減弱無補正PET画像の「PET値:P」が、「PET値閾値(X)=0」より小さい場合は、空気に相当するCT値である「空気CT値=−1000」に変換して仮CT画像を作成する。 The provisional CT image creation unit 441 uses the PET value (unit: Bq / ml), which is the pixel value of the attenuation-uncorrected PET image reconstructed by the attenuation-uncorrected PET image reconstruction unit 41, as the pixel value of the CT image. A temporary CT image is created by converting the value (unit: Hounsfield Unit). Specifically, as illustrated in FIG. 4, the provisional CT image creation unit 441 refers to the various setting values stored in the setting value storage unit 43 illustrated in FIG. 3, and displays “PET value: When “P” is a value equal to or greater than “PET value threshold (X) = 0”, it is converted to “water CT value = 0” which is a CT value corresponding to water, and “PET value of attenuation-uncorrected PET image” : P ”is smaller than“ PET value threshold (X) = 0 ”, it is converted to“ air CT value = −1000 ”, which is a CT value corresponding to air, to create a temporary CT image.
すなわち、減弱無補正PET画像において、「PET値:P」が「0」以上の値である画素の部分を、陽電子放出核種で標識された薬剤が取り込まれている体内に相当するとみなして、体内の主成分である水に相当する「水CT値=0」を、仮CT画像のCT値「CT」として与える。また、「PET値:P」が「0」より小さい値である画素の部分を、陽電子放出核種で標識された薬剤が取り込まれていない体外とみなして、空気に相当する「空気CT値=−1000」を、仮CT画像のCT値「CT」として与える。 In other words, in the attenuation-uncorrected PET image, the pixel portion where “PET value: P” is a value equal to or greater than “0” is regarded as corresponding to the body in which the drug labeled with the positron emitting nuclide is taken in. The “water CT value = 0” corresponding to the water as the main component of is provided as the CT value “CT” of the temporary CT image. In addition, a pixel portion having a “PET value: P” smaller than “0” is regarded as outside the body in which a drug labeled with a positron emitting nuclide is not taken in, and “air CT value = − corresponding to air”. 1000 ”is given as the CT value“ CT ”of the provisional CT image.
なお、本実施例では、「PET値閾値(X)」として「0」を設定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、PETスキャナ1における測定誤差や統計誤差を考慮して、許容範囲を加味した「PET値閾値(X)」を設定する場合であってもよい(例えば、「PET値閾値(X)=0±0.01」など)。
In this embodiment, the case where “0” is set as “PET value threshold (X)” has been described. However, the present invention is not limited to this, and measurement errors and statistical errors in the
代替CT画像作成部442は、CT画像再構成部42が再構成したCT画像から代替CT画像を作成する。ここで、患者が金属などを装着していると(例えば、歯のインプラントなど)、その周辺部でCT画像におけるCT値が骨に相当する値より高い値となってしまったり(金属アーチファクト)、患者の体の一部がX線CTスキャナ2のFOVをはみ出していると、その周辺部でCT画像におけるCT値が骨に相当する値より高い値となってしまったり(はみ出しアーチファクト)することが知られている。
The alternative CT image creation unit 442 creates an alternative CT image from the CT image reconstructed by the CT image reconstruction unit 42. Here, when the patient wears metal or the like (for example, dental implant), the CT value in the CT image becomes higher than the value corresponding to bone in the periphery (metal artifact), If a part of the patient's body protrudes from the FOV of the
そこで、代替CT画像作成部442は、CT画像再構成部42が再構成したCT画像のCT値「C」が、設定値記憶部43が記憶する「最大設定値(Y)=300」以上の値であり、かつ、仮CT画像作成部441が作成した仮CT画像を構成する画素の中で、当該CT値「C」を持つ画素と同位置にある画素のCT値「CT」が「水CT値=0」ならば、当該CT値「C」を設定値記憶部43が記憶する「代替設定値(Z)=0」に変更する(図5の(1)参照)。すなわち、代替CT画像作成部442は、CT値「C」が、「最大設定値(Y)=300」以上の値を示していても、仮CT画像において該当する画素のCT値「CT」が水に相当する「0」ならば、患者の体内であるにもかかわらず、アーチファクトによって高いCT値「C」となっているとみなして、体内の主成分である水に相当する「代替設定値(Z)=0」に変換する。 Therefore, the alternative CT image creation unit 442 has a CT value “C” of the CT image reconstructed by the CT image reconstruction unit 42 equal to or greater than “maximum set value (Y) = 300” stored in the set value storage unit 43. And the CT value “CT” of the pixel at the same position as the pixel having the CT value “C” among the pixels constituting the temporary CT image created by the temporary CT image creating unit 441 is “water”. If CT value = 0, the CT value “C” is changed to “alternative setting value (Z) = 0” stored in the setting value storage unit 43 (see (1) in FIG. 5). That is, even if the CT value “C” indicates a value greater than or equal to “maximum set value (Y) = 300”, the alternative CT image creation unit 442 determines that the CT value “CT” of the corresponding pixel in the temporary CT image is If it is “0” corresponding to water, it is considered that a high CT value “C” is obtained due to artifacts in spite of being in the body of the patient, and “alternative setting value corresponding to water as the main component in the body” (Z) = 0 ”.
また、代替CT画像作成部442は、CT画像再構成部42が再構成したCT画像のCT値「C」が、設定値記憶部43が記憶する「最大設定値(Y)=300」以上の値であり、かつ、仮CT画像作成部441が作成した仮CT画像を構成する画素の中で、当該CT値「C」を持つ画素と同位置にある画素のCT値「CT」が「空気CT値=−1000」ならば、当該CT値「C」を「最大設定値(Y)=300」に変更する(図5の(2)参照)。すなわち、代替CT画像作成部442は、CT値「C」が、「最大設定値(Y)=300」以上の値を示していても、CT値「CT」が空気に相当する「−1000」ならば、被検体に投与された薬剤が存在しない部分、すなわち、薬剤を代謝する機能がない部分である人体外(空気)にある金属とみなし、減弱マップの作成に悪影響を及ぼさない値としてユーザが設定した「最大設定値(Y)=300」に変換する。 Further, the alternative CT image creation unit 442 has a CT value “C” of the CT image reconstructed by the CT image reconstruction unit 42 equal to or greater than “maximum set value (Y) = 300” stored in the set value storage unit 43. And the CT value “CT” of the pixel at the same position as the pixel having the CT value “C” among the pixels constituting the temporary CT image created by the temporary CT image creating unit 441 is “air” If CT value = −1000, the CT value “C” is changed to “maximum set value (Y) = 300” (see (2) in FIG. 5). That is, even if the CT value “C” indicates a value greater than or equal to “maximum setting value (Y) = 300”, the alternative CT image creation unit 442 has “−1000” where the CT value “CT” corresponds to air. If this is the case, it is considered as a value that does not adversely affect the creation of the attenuation map, assuming that the drug administered to the subject does not exist, that is, a metal outside the human body (air) that does not have the function of metabolizing the drug. Is converted to “maximum setting value (Y) = 300”.
また、代替CT画像作成部442は、CT画像再構成部42が再構成したCT画像のCT値「C」が、設定値記憶部43が記憶する「最大設定値(Y)=300」より小さい場合は、当該CT値「C」をそのまま採用する(図5の(3)参照)。 The alternative CT image creation unit 442 also has a CT value “C” of the CT image reconstructed by the CT image reconstruction unit 42 smaller than “maximum set value (Y) = 300” stored in the set value storage unit 43. In this case, the CT value “C” is used as it is (see (3) in FIG. 5).
なお、本実施例では、「最大設定値(Y)」として「300」を設定する場合について説明したが、「最大設定値(Y)」は、減弱マップの作成に悪影響を及ぼさない値であればよく、通常は、「200〜400」の範囲にある値を設定することが妥当と考えられる。 In this embodiment, the case where “300” is set as the “maximum setting value (Y)” has been described. However, the “maximum setting value (Y)” may be a value that does not adversely affect the creation of the attenuation map. Usually, it is considered appropriate to set a value in the range of “200 to 400”.
加算CT画像作成部443は、仮CT画像作成部441によって作成された仮CT画像と、代替CT画像作成部442によって作成された代替CT画像との位置を合わせたうえで、仮CT画像に代替CT画像を加算した加算CT画像を作成する。すなわち、図6に示すように、仮CT画像に撮影されている領域の中で、代替CT画像に撮像されている領域である「FOV(CT)領域」からはみ出している領域である「FOV(CT)外領域」においては、仮CT画像のCT値を持ち、「FOV(CT)領域」においては、仮CT画像のCT値と代替CT画像のCT値とを加算したCT値を持つ加算CT画像を作成する。 The added CT image creation unit 443 aligns the positions of the temporary CT image created by the temporary CT image creation unit 441 and the alternative CT image created by the alternative CT image creation unit 442, and then substitutes the temporary CT image. An added CT image is created by adding the CT images. That is, as shown in FIG. 6, among the areas captured in the temporary CT image, “FOV (CT) area” that is an area protruding from the “FOV (CT) area” that is the area captured in the alternative CT image. “CT) outside region” has a CT value of the temporary CT image, and “FOV (CT) region” has an added CT having a CT value obtained by adding the CT value of the temporary CT image and the CT value of the alternative CT image. Create an image.
例えば、加算CT画像作成部443は、図7に示すように、仮CT画像作成部441によって減弱無補正PET画像から作成された仮CT画像の「FOV(CT)外領域」においては、仮CT画像のCT値を持ち、「FOV(CT)領域」においては、仮CT画像のCT値と代替CT画像作成部442によってCT画像から作成された代替CT画像のCT値とを加算したCT値を持つ加算CT画像を作成する。これにより、減弱無補正PET画像のFOVと同じFOVを持つ加算CT画像を作成することができる。また、代替CT画像作成部442の処理によって、図7に示すCT画像における「はみ出しアーチファクト」を補正した加算CT画像を作成することができる。なお、図7は、減弱無補正PET画像(および仮CT画像)のFOVが直径683mmであり、CT画像(および代替CT画像)のFOVが直径500mmである場合に作成される加算CT画像の一例を説明するための図である。 For example, as shown in FIG. 7, the added CT image creation unit 443 performs provisional CT in the “outside FOV (CT) region” of the temporary CT image created from the attenuation-uncorrected PET image by the temporary CT image creation unit 441. In the “FOV (CT) region”, a CT value obtained by adding the CT value of the temporary CT image and the CT value of the alternative CT image created from the CT image by the alternative CT image creation unit 442 is obtained. An added CT image is created. Thereby, an addition CT image having the same FOV as the FOV of the attenuation-uncorrected PET image can be created. Further, by the processing of the alternative CT image creation unit 442, an added CT image in which the “protrusion artifact” in the CT image shown in FIG. 7 is corrected can be created. FIG. 7 shows an example of an added CT image created when the FOV of the attenuation-uncorrected PET image (and the provisional CT image) has a diameter of 683 mm and the CT image (and the alternative CT image) has a diameter of 500 mm. It is a figure for demonstrating.
なお、加算CT画像作成部443は、仮CT画像における「FOV(CT)外領域」と、代替CT画像との加算境界領域におけるCT値が不連続的に急激に変化することを避けるために、連続的になだらかな値となるように補正処理を行なってもよい。 Note that the addition CT image creation unit 443 prevents the CT value in the addition boundary region between the “FOV (CT) outside region” in the temporary CT image and the alternative CT image from changing discontinuously and rapidly. Correction processing may be performed so that the value is continuously smooth.
減弱マップ作成部444は、加算CT画像作成部443によって作成された加算CT画像のCT値から減弱マップを作成する。すなわち、「X線のフォトンエネルギーに対応する減弱マップ」である加算CT画像のCT値から、ガンマ線のフォトンエネルギーに対応するようにスケーリングすることで、PETスキャナ1が収集したガンマ線の投影データの減弱補正を行なうための減弱マップを作成する。
The attenuation map creation unit 444 creates an attenuation map from the CT value of the addition CT image created by the addition CT image creation unit 443. That is, attenuation of gamma ray projection data collected by the
減弱補正PET画像再構成部445は、PETスキャナ1が収集したガンマ線の投影データを、減弱マップ作成部444によって作成された減弱マップを用いて補正し、補正したガンマ線の投影データから、減弱補正済みのPET画像を再構成する。
The attenuation correction PET
このようなことから、本実施例におけるPET―CT装置を構成するデータ処理装置4は、CT画像のFOVを複雑な計算処理によって拡げることなく、上記した主たる特徴の通り、PET画像のFOVと同じFOVを持つ減弱マップを簡易かつ迅速に作成することが可能になる。 For this reason, the data processing apparatus 4 constituting the PET-CT apparatus in the present embodiment does not expand the FOV of the CT image by complicated calculation processing, and is the same as the FOV of the PET image as described above. It is possible to easily and quickly create an attenuation map having an FOV.
次に、図8を用いて、本実施例におけるPET−CT装置の減弱補正PET画像再構成処理について説明する。図8は、本実施例におけるPET−CT装置の減弱補正PET画像再構成処理を説明するための図である。 Next, attenuation correction PET image reconstruction processing of the PET-CT apparatus in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining attenuation-corrected PET image reconstruction processing of the PET-CT apparatus according to the present embodiment.
図8に示すように、本実施例におけるPET−CT装置は、再構成されたCT画像に対応する断面の減弱無補正PET画像が再構成されると(ステップS801肯定)、仮CT画像作成部441は、減弱無補正PET画像から仮CT画像を作成する(ステップS802)。 As shown in FIG. 8, the PET-CT apparatus according to the present embodiment, when a cross-sectional attenuation-uncorrected PET image corresponding to the reconstructed CT image is reconstructed (Yes in step S801), the provisional CT image creation unit Step 441 creates a temporary CT image from the attenuation-uncorrected PET image (step S802).
すなわち、本実施例におけるPET−CT装置においては、最初に、X線CTスキャナ2によるX線の投影データが収集され、次いで、PETスキャナ1によるガンマ線の投影データが収集される。CT画像再構成部42は、X線CTスキャナ2が収集したX線の投影データから、随時CT画像を再構成しており、仮CT画像作成部441は、CT画像再構成部42によって再構成されたCT画像に対応する断面の減弱無補正PET画像が減弱無補正PET画像再構成部41によって再構成されるごとに、当該減弱無補正PET画像から仮CT画像を作成する。
That is, in the PET-CT apparatus according to the present embodiment, first, X-ray projection data by the
具体的には、図4に示すように、仮CT画像作成部441は、図3に示す設定値記憶部43が記憶する各種設定値を参照して、減弱無補正PET画像の「PET値:P」が、「PET値閾値(X)=0」以上の値である場合は、水に相当するCT値である「水CT値=0」に変換し、減弱無補正PET画像の「PET値:P」が、「PET値閾値(X)=0」より小さい場合は、空気に相当するCT値である「空気CT値=−1000」に変換して仮CT画像を作成する。 Specifically, as illustrated in FIG. 4, the provisional CT image creation unit 441 refers to the various setting values stored in the setting value storage unit 43 illustrated in FIG. 3, and displays “PET value: When “P” is a value equal to or greater than “PET value threshold (X) = 0”, it is converted to “water CT value = 0” which is a CT value corresponding to water, and “PET value of attenuation-uncorrected PET image” : P ”is smaller than“ PET value threshold (X) = 0 ”, it is converted to“ air CT value = −1000 ”, which is a CT value corresponding to air, to create a temporary CT image.
そして、代替CT画像作成部442は、CT画像再構成部42が再構成したCT画像から代替CT画像を作成する(ステップS803)。具体的には、代替CT画像作成部442は、CT画像のCT値「C」が、設定値記憶部43が記憶する「最大設定値(Y)=300」以上の値であり、かつ、仮CT画像作成部441が作成した仮CT画像を構成する画素の中で、当該CT値「C」を持つ画素と同位置にある画素のCT値「CT」が「水CT値=0」ならば、当該CT値「C」を「代替設定値(Z)=0」に変更する(図5の(1)参照)。また、代替CT画像作成部442は、CT画像のCT値「C」が、「最大設定値(Y)=300」以上の値であり、かつ、仮CT画像を構成する画素の中で、当該CT値「C」を持つ画素と同位置にある画素のCT値「CT」が「空気CT値=−1000」ならば、当該CT値「C」を「最大設定値(Y)=300」に変更する(図5の(2)参照)。また、代替CT画像作成部442は、CT画像のCT値「C」が、「最大設定値(Y)=300」より小さい場合は、当該CT値「C」をそのまま採用する(図5の(3)参照)。 Then, the alternative CT image creation unit 442 creates an alternative CT image from the CT image reconstructed by the CT image reconstruction unit 42 (step S803). Specifically, the alternative CT image creating unit 442 has a CT value “C” of the CT image that is equal to or greater than “maximum set value (Y) = 300” stored in the set value storage unit 43, and If the CT value “CT” of the pixel at the same position as the pixel having the CT value “C” among the pixels constituting the temporary CT image created by the CT image creating unit 441 is “water CT value = 0” The CT value “C” is changed to “alternative setting value (Z) = 0” (see (1) in FIG. 5). Further, the alternative CT image creating unit 442 has a CT value “C” of the CT image equal to or greater than “maximum setting value (Y) = 300”, and among the pixels constituting the temporary CT image, If the CT value “CT” of the pixel at the same position as the pixel having the CT value “C” is “air CT value = −1000”, the CT value “C” is set to “maximum set value (Y) = 300”. Change (see (2) in FIG. 5). Further, when the CT value “C” of the CT image is smaller than “maximum setting value (Y) = 300”, the alternative CT image creating unit 442 adopts the CT value “C” as it is ((( 3)).
そののち、加算CT画像作成部443は、仮CT画像作成部441によって作成された仮CT画像と、代替CT画像作成部442によって作成された代替CT画像との位置を合わせたうえで、仮CT画像を、代替CT画像に加算した加算CT画像を作成する(ステップS804、図6参照)。 After that, the addition CT image creation unit 443 aligns the positions of the temporary CT image created by the temporary CT image creation unit 441 and the alternative CT image created by the alternative CT image creation unit 442, and then adds the temporary CT image. An added CT image is created by adding the image to the alternative CT image (step S804, see FIG. 6).
さらに、減弱マップ作成部444は、加算CT画像作成部443によって作成された加算CT画像のCT値から減弱マップを作成し(ステップS805)、減弱補正PET画像再構成部445は、PETスキャナ1が収集したガンマ線の投影データを、減弱マップ作成部444によって作成された減弱マップを用いて補正し、補正したガンマ線の投影データから、減弱補正済みのPET画像を再構成し(ステップS806)、処理を終了する。
Further, the attenuation map creating unit 444 creates an attenuation map from the CT value of the added CT image created by the added CT image creating unit 443 (step S805), and the attenuation corrected PET
なお、本実施例では、PETスキャナ1によるガンマ線の投影データから減弱無補正PET画像が再構成されるごとに、対応する断面のCT画像を用いて減弱マップを作成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、PETスキャナ1によるガンマ線の投影データからすべての減弱無補正PET画像が再構成されたのちに、対応する断面のCT画像それぞれを用いて減弱マップを一括して作成する場合であってもよい。
In the present embodiment, the case where the attenuation map is created using the CT image of the corresponding cross section every time the attenuation-uncorrected PET image is reconstructed from the gamma ray projection data by the
上述してきたように、本実施例では、仮CT画像作成部441が、減弱無補正PET画像再構成部41によって再構成された減弱無補正PET画像の画素値であるPET値を、CT画像の画素値であるCT値に変換して仮CT画像を作成し、代替CT画像作成部442が、CT画像再構成部42によって再構成されたCT画像から、仮CT画像作成部441が作成した仮CT画像のCT値に基づいて、代替CT画像を作成する。そして、加算CT画像作成部443は、仮CT画像作成部441によって作成された仮CT画像と、代替CT画像作成部442によって作成された代替CT画像との位置を合わせたうえで、仮CT画像を、代替CT画像に加算した加算CT画像を作成し、減弱マップ作成部444が、加算CT画像作成部443によって作成された加算CT画像のCT値から減弱マップを作成する。 As described above, in this embodiment, the provisional CT image creation unit 441 converts the PET value, which is the pixel value of the attenuation-uncorrected PET image reconstructed by the attenuation-uncorrected PET image reconstruction unit 41, into the CT image. A temporary CT image is created by converting the CT value, which is a pixel value, and the alternative CT image creation unit 442 creates a temporary CT image created by the temporary CT image creation unit 441 from the CT image reconstructed by the CT image reconstruction unit 42. An alternative CT image is created based on the CT value of the CT image. Then, the addition CT image creation unit 443 aligns the positions of the temporary CT image created by the temporary CT image creation unit 441 and the alternative CT image created by the alternative CT image creation unit 442, and then adds the temporary CT image. Is added to the alternative CT image, and the attenuation map creation unit 444 creates an attenuation map from the CT value of the addition CT image created by the addition CT image creation unit 443.
従って、PET画像のFOVにおいてCT画像のFOVからはみ出している部分(はみ出し部)に関しては、PET画像のPET値から推定されるCT値に変換することで、CT画像のFOVを複雑な計算処理によって拡げることなく、PET画像と同じFOVを持つ減弱マップを簡易かつ迅速に作成することが可能になる。 Therefore, in the FOV of the PET image, the portion that protrudes from the FOV of the CT image (the protruding portion) is converted into a CT value estimated from the PET value of the PET image, so that the FOV of the CT image is subjected to complicated calculation processing. It is possible to easily and quickly create an attenuation map having the same FOV as the PET image without expanding.
また、作成された減弱マップを用いることで、再構成されるPET画像におけるはみ出し部の画質の精度低下を回避することが可能になる。また、はみ出し部ができないように披検体に指示をして体勢を変えてもらうといったことをする必要がなくなり、被検体の負担を軽減することが可能になる。 In addition, by using the generated attenuation map, it is possible to avoid a reduction in the accuracy of the image quality of the protruding portion in the reconstructed PET image. Further, it is not necessary to instruct the specimen to change the posture so that the protruding portion is not allowed, and the burden on the subject can be reduced.
また、アーチファクトによってCT画像に高いCT値があるために減弱マップ上の減弱係数が高く計算され、これによって再構成されるPET画像の画質精度が低下する危険性を、代替CT画像を作成することで回避することができ、PET画像の画質の精度を保つことが可能になる。 In addition, since the CT image has a high CT value due to the artifact, the attenuation coefficient on the attenuation map is calculated to be high, thereby creating a substitute CT image for the risk of reducing the image quality accuracy of the reconstructed PET image. Therefore, it is possible to maintain the accuracy of the image quality of the PET image.
なお、本実施例では、PET装置とX線CT装置とを一体化させたPET―CT装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、PET装置とX線CT装置とが別々に設置され、X線CT装置によって再構成されたCT画像を減弱補正に用いるPET装置にも同様に適用することができる。 In the present embodiment, the PET-CT apparatus in which the PET apparatus and the X-ray CT apparatus are integrated has been described. However, the present invention is not limited to this, and the PET apparatus and the X-ray CT apparatus include The present invention can be similarly applied to a PET apparatus that is separately installed and uses a CT image reconstructed by an X-ray CT apparatus for attenuation correction.
以上のように、本発明に係る陽電子放出コンピュータ断層撮影装置、減弱マップ作成装置および減弱マップ作成プログラムは、CT画像を減弱補正に用いるPET―CT装置やPET装置に有用であり、特に、PET画像と同じFOVを持つ減弱マップを簡易かつ迅速に作成することが可能になることに適する。 As described above, the positron emission computed tomography apparatus, attenuation map creating apparatus, and attenuation map creating program according to the present invention are useful for PET-CT apparatuses and PET apparatuses that use CT images for attenuation correction, and in particular, PET images. It is suitable for making it possible to easily and quickly create an attenuation map having the same FOV.
1 PETスキャナ
2 X線CTスキャナ
3 寝台
4 データ処理装置
41 減弱無補正PET画像再構成部
42 CT画像再構成部
43 設定値記憶部
44 補正処理部
441 仮CT画像作成部
442 代替CT画像作成部
443 加算CT画像作成部
444 減弱マップ作成部
445 減弱補正PET画像再構成部
5 入出力装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ガンマ線検出データを減弱補正することなく再構成した画像である減弱無補正画像の画素値を、前記CT画像の画素値であるCT値に変換して仮CT画像を作成する仮CT画像作成手段と、
前記仮CT画像作成手段によって作成された前記仮CT画像と前記CT画像との位置を合わせたうえで、前記仮CT画像に前記CT画像を加算した加算CT画像を作成する加算CT画像作成手段と、
前記加算CT画像作成手段によって作成された前記加算CT画像の前記CT値から前記減弱マップを作成する減弱マップ作成手段と、
を備えたことを特徴とする陽電子放出コンピュータ断層撮影装置。 An attenuation map used for attenuation correction of gamma ray detection data, which is data acquired by detecting gamma rays emitted from a positron emitting nuclide administered to a subject, is an image reconstructed by an X-ray computed tomography apparatus. A positron emission computed tomography device created from a CT image,
Temporary CT image creation means for creating a temporary CT image by converting pixel values of an attenuation-uncorrected image that is a reconstructed image of the gamma ray detection data without attenuation correction into CT values that are pixel values of the CT image When,
An added CT image creating means for creating an added CT image obtained by adding the CT image to the temporary CT image after aligning the positions of the temporary CT image and the CT image created by the temporary CT image creating means; ,
Attenuation map creating means for creating the attenuation map from the CT value of the added CT image created by the added CT image creating means;
A positron emission computed tomography apparatus comprising:
前記加算CT画像作成手段は、前記仮CT画像に、前記代替CT画像作成手段によって作成された前記代替CT画像を加算することを特徴とする請求項2に記載の陽電子放出コンピュータ断層撮影装置。 When the CT value of the CT image is an excess CT value that exceeds a predetermined maximum value, the excess CT value is determined among the pixels constituting the temporary CT image created by the temporary CT image creation means. If the CT value of the pixel at the same position as the pixel having the value is equivalent to water, the excess CT value is changed to a predetermined alternative value, and the CT value of the pixel at the same position as the pixel having the excess CT value is air. If it is a substantial value, the CT further includes a substitute CT image creating means for creating a substitute CT image from the CT image by changing the excess CT value to the predetermined maximum value,
The positron emission computed tomography apparatus according to claim 2, wherein the addition CT image creating unit adds the substitute CT image created by the substitute CT image creating unit to the temporary CT image.
前記ガンマ線検出データを減弱補正することなく再構成した画像である減弱無補正画像の画素値を、前記CT画像の画素値であるCT値に変換して仮CT画像を作成する仮CT画像作成手段と、
前記仮CT画像作成手段によって作成された前記仮CT画像と前記CT画像との位置を合わせたうえで、前記仮CT画像に前記CT画像を加算した加算CT画像を作成する加算CT画像作成手段と、
前記加算CT画像作成手段によって作成された前記加算CT画像の前記CT値から前記減弱マップを作成する減弱マップ作成手段と、
を備えたことを特徴とする減弱マップ作成装置。 CT image, which is an image reconstructed by an X-ray computed tomography apparatus, used to correct gamma ray detection data acquired by detecting gamma rays emitted from the positron emitting nuclide administered to the subject. An attenuation map creation device created from
Temporary CT image creation means for creating a temporary CT image by converting pixel values of an attenuation-uncorrected image that is a reconstructed image of the gamma ray detection data without attenuation correction into CT values that are pixel values of the CT image When,
An added CT image creating means for creating an added CT image obtained by adding the CT image to the temporary CT image after aligning the positions of the temporary CT image and the CT image created by the temporary CT image creating means; ,
Attenuation map creating means for creating the attenuation map from the CT value of the added CT image created by the added CT image creating means;
An attenuation map creation device characterized by comprising:
前記ガンマ線検出データを減弱補正することなく再構成した画像である減弱無補正画像の画素値を、前記CT画像の画素値であるCT値に変換して仮CT画像を作成する仮CT画像作成手順と、
前記仮CT画像作成手順によって作成された前記仮CT画像と前記CT画像との位置を合わせたうえで、前記仮CT画像に前記CT画像を加算した加算CT画像を作成する加算CT画像作成手順と、
前記加算CT画像作成手順によって作成された前記加算CT画像の前記CT値から前記減弱マップを作成する減弱マップ作成手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする減弱マップ作成プログラム。 CT image, which is an image reconstructed by an X-ray computed tomography apparatus, used to correct gamma ray detection data acquired by detecting gamma rays emitted from the positron emitting nuclide administered to the subject. An attenuation map creation program for causing a computer to execute an attenuation map creation method created from
Temporary CT image creation procedure for creating a temporary CT image by converting pixel values of an attenuation-uncorrected image, which is an image reconstructed without attenuation correction of the gamma ray detection data, into CT values that are pixel values of the CT image When,
An added CT image creation procedure for creating an added CT image obtained by adding the CT image to the temporary CT image after aligning the positions of the temporary CT image and the CT image created by the temporary CT image creation procedure; ,
An attenuation map creating procedure for creating the attenuation map from the CT value of the added CT image created by the added CT image creating procedure;
An attenuation map creating program characterized by causing a computer to execute.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011067253A (en) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Aze Ltd | Medical image data alignment apparatus, method, and program |
WO2014034618A1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | 株式会社東芝 | Medical image-processing apparatus and x-ray computed tomography apparatus |
CN104586416A (en) * | 2013-10-30 | 2015-05-06 | 上海联影医疗科技有限公司 | Method and device for generating attenuation diagrams and positron emission cross-sectional images |
CN110215228A (en) * | 2019-06-11 | 2019-09-10 | 上海联影医疗科技有限公司 | PET rebuilds attenuation correction method, system, readable storage medium storing program for executing and equipment |
JP2019197026A (en) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | 理紀 中原 | Attenuation coefficient map generation device, attenuation coefficient map generation method, and program |
CN110691992A (en) * | 2017-05-29 | 2020-01-14 | 株式会社岛津制作所 | Absorption coefficient image estimation method, absorption coefficient image estimation program, and positron CT device having the absorption coefficient image estimation program installed therein |
CN114246604A (en) * | 2015-10-30 | 2022-03-29 | 皇家飞利浦有限公司 | Imaging controller and imaging system |
CN111544022B (en) * | 2020-05-13 | 2023-11-28 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | PET attenuation correction method and device and computer equipment |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000028728A (en) * | 1998-07-07 | 2000-01-28 | Toshiba Corp | Apparatus and method for truncation in transmission ct |
JP2006312027A (en) * | 2005-04-05 | 2006-11-16 | Toshiba Corp | Radiodiagnostic apparatus |
JP2011521224A (en) * | 2008-05-15 | 2011-07-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Use of non-attenuated corrected PET emission images to compensate for imperfect anatomical images |
-
2007
- 2007-08-21 JP JP2007215118A patent/JP2009047602A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000028728A (en) * | 1998-07-07 | 2000-01-28 | Toshiba Corp | Apparatus and method for truncation in transmission ct |
JP2006312027A (en) * | 2005-04-05 | 2006-11-16 | Toshiba Corp | Radiodiagnostic apparatus |
JP2011521224A (en) * | 2008-05-15 | 2011-07-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Use of non-attenuated corrected PET emission images to compensate for imperfect anatomical images |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011067253A (en) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Aze Ltd | Medical image data alignment apparatus, method, and program |
WO2014034618A1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | 株式会社東芝 | Medical image-processing apparatus and x-ray computed tomography apparatus |
JP2014061274A (en) * | 2012-08-30 | 2014-04-10 | Toshiba Corp | Medical image processor and x-ray computerized tomographic device |
CN103764037A (en) * | 2012-08-30 | 2014-04-30 | 株式会社东芝 | Medical image-processing apparatus and X-ray computed tomography apparatus |
US9706973B2 (en) | 2012-08-30 | 2017-07-18 | Toshiba Medical Systems Corporation | Medical image processing apparatus and X-ray computed tomography apparatus |
CN104586416A (en) * | 2013-10-30 | 2015-05-06 | 上海联影医疗科技有限公司 | Method and device for generating attenuation diagrams and positron emission cross-sectional images |
CN114246604A (en) * | 2015-10-30 | 2022-03-29 | 皇家飞利浦有限公司 | Imaging controller and imaging system |
CN110691992A (en) * | 2017-05-29 | 2020-01-14 | 株式会社岛津制作所 | Absorption coefficient image estimation method, absorption coefficient image estimation program, and positron CT device having the absorption coefficient image estimation program installed therein |
JP2019197026A (en) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | 理紀 中原 | Attenuation coefficient map generation device, attenuation coefficient map generation method, and program |
JP7247431B2 (en) | 2018-05-11 | 2023-03-29 | 理紀 中原 | Attenuation coefficient map creation device, attenuation coefficient map creation method, and program |
CN110215228A (en) * | 2019-06-11 | 2019-09-10 | 上海联影医疗科技有限公司 | PET rebuilds attenuation correction method, system, readable storage medium storing program for executing and equipment |
CN110215228B (en) * | 2019-06-11 | 2023-09-05 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | PET reconstruction attenuation correction method, system, readable storage medium and apparatus |
CN111544022B (en) * | 2020-05-13 | 2023-11-28 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | PET attenuation correction method and device and computer equipment |
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