JP2009236793A - 画像情報作成方法,断層撮影装置の断層画像情報作成方法及び断層撮影装置 - Google Patents
画像情報作成方法,断層撮影装置の断層画像情報作成方法及び断層撮影装置 Download PDFInfo
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Abstract
呼吸及び心拍の影響を受けて動く部位を対象としたより鮮明なエミッション画像情報を短時間に得ることができる。
【解決手段】
PET薬剤に起因して体内で発生する第1γ線及びγ線源から放射されて体内を透過する第2γ線が放射線検出器で検出される。検出された第1γ線から得られた各情報を用いて心拍・呼吸周期を区分した各体動位相区間0,1,2のそれぞれのエミッション画像情報(E画像情報)E0,E1,E2を作成する。検出された第2γ線から得られた各情報を用いて各体動位相区間0,1,2のそれぞれのトランスミッション画像情報(T画像情報)T0,T1,T2を作成する。T画像情報T0に他のT画像情報T1,T2をそれぞれ重ね合わせることによって相対変位F10,F20を求める。この相対変位を用いてE画像情報E1,E2をE画像情報E0に重ね合わせる。
【選択図】図1
Description
(1)体輪郭及び臓器,腫瘍の輪郭がボケる。
(2)放射性薬剤の集積度の高い部位ではその集積度が実際よりも低く評価され、診断能が低下する。
(3)複数モダリティによる画像情報の重ね合わせがうまくゆかない。
以上の問題点は体動が画像情報に与える根本的な影響である。(1)及び(2)は、PET装置の空間分解能が飛躍的に高まった現在、画質を損ねる最も大きな要因として関心の対象となっている。(3)については、近年登場した複合PET/CT装置(非特許文献5参照)によって画像情報の重ね合わせが身近になった現在においても、放射線治療及び生体検査など、悪性腫瘍の位置をより精度良く特定する必要がある分野を中心に解決を望む声が高い。
(4)被検体に無理な息止めを強いない。
(5)減弱補正に由来するアーチファクト,定量性悪化を起こさない。
(6)被検体の苦痛とならない程度に短時間で検査を行う。
2 撮像装置
3 ユニット支持部材
4 開口部
5 前面エンドシールド
6 検出器ユニット
7 モジュール基板
8 基板部材
9 検出器
10 アナログASIC
10a アナログ信号処理回路
10b タイミングピックオフ回路
10c チャージアンプ
10d 極性アンプ
10e バンドパスフィルタ
10f ピークホールド回路
11 ADC
12 ディジタルASIC
13 パケットデータ生成装置
14 時刻決定回路
15 パケットデータ生成器
16 データ転送回路
17 FPGA
18,24,25,C2 コネクタ
19 収納部材
19a 蓋部材
20 仕切り部材
21 電圧調整装置
22 第1領域
23 第2領域
26 放射線源
27 ベッド
28 呼吸モニタ装置
29 被検者
30 データ処理装置
31 信号弁別装置
32 同時計数装置
34 第2放射線処理装置
35 記憶装置
36 第1断層画像情報作成装置
37 第2断層画像情報作成装置
38 体動補償装置
39 相対変位情報生成装置
40 断層画像重畳装置
41 線源位置検出装置
42 線源回転制御装置
43 体動位相情報取得装置
44 位相情報付加装置
45 筐体
46 断層画像情報作成装置
48 放射線源装置
49 線源支持軸
51 移動装置
53 線源直進移動装置
54 線源旋回装置
55 回転駆動装置
56 回転部材
60 後面エンドシールド
67 心拍計測装置
71 二次元テーブル
72 区間領域
Claims (20)
- ある周期を時間的に区分して得られる複数の第1位相区間と前記ある周期とは他の周期を時間的に区分して得られる複数の第2位相区間が個々に組み合わさって定まる複数の時間区間で第1断層画像情報を作成し、
前記複数の時間区間で生体の構造を画像化した第2画像情報を作成し、
前記複数の時間区間のうちある1つの前記時間区間の前記第2画像情報に他の前記時間区間の前記第2画像情報を重ね合わせてそれらの第2画像情報間の相対変位情報を求め、
前記ある1つの時間区間の前記第1画像情報に前記他の時間区間の前記第1画像情報を、前記相対変位情報を用いて重ね合わせることによって、重ね合わせ第1画像情報を作成することを特徴とする画像処理装置の画像情報作成方法。 - 放射性薬剤に起因した第1放射線を入力するときにベッドを取り囲んでいる複数の放射線検出器から出力される複数の第1放射線検出信号より得られる複数の第1情報に基づいて、ある周期を時間的に区分して得られる複数の第1位相区間と前記ある周期とは他の周期を時間的に区分して得られる複数の第2位相区間が個々に組み合わさって定まる複数の時間区間で第1断層画像情報を作成し、
放射線源から放出される第2放射線を入力するときに前記複数の放射線検出器から出力される複数の第2放射線検出信号より得られる複数の第2情報に基づいて、前記時間区間で第2断層画像情報を作成し、
前記複数の時間区間のうちある1つの前記時間区間の前記第2断層画像情報に他の前記時間区間の前記第2断層画像情報を重ね合わせてそれらの第2断層画像情報間の相対変位情報を求め、
前記ある1つの時間区間の前記第1断層画像情報に前記他の時間区間の前記第1断層画像情報を、前記相対変位情報を用いて重ね合わせることによって、重ね合わせ第1断層画像情報を作成することを特徴とする断層撮影装置の断層画像情報作成方法。 - 前記第1情報と前記第2情報が、前記第1放射線検出信号と前記第2放射線検出信号のエネルギーの違いにより弁別され、弁別された前記第1情報を用いて前記第1断層画像情報を作成し、弁別された前記第2情報を用いて前記第2断層画像情報を作成する請求項2に記載の断層撮影装置の断層画像情報作成方法。
- 前記第2断層画像情報間の相対変位情報は非線形の相対変位情報であり、前記非線形の相対変位情報を用いて前記重ね合わせ第1断層画像情報を作成することを特徴とする請求項2に記載の断層撮影装置の断層画像情報作成方法。
- 前記時間区間の前記第1断層画像情報の作成は、この時間区間の前記第2断層画像情報を用いてこの時間区間に該当する前記第1情報を減弱補正することによって行われる請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の断層撮影装置の断層画像情報作成方法。
- 前記第1情報は前記第1放射線の第1検出時刻情報を含んでおり、前記第2情報は前記第2放射線の第2検出時刻情報を含んでおり、前記時間区間ごとの前記第1断層画像情報の作成は前記第1検出時刻情報により特定された前記第1情報を用いて行われ、前記時間区間ごとの前記第2断層画像情報の作成は前記第2検出時刻情報により特定された前記第2情報を用いて行われる請求項2ないし請求項5のいずれか1項に記載の断層撮影装置の断層画像情報作成方法。
- 前記ベッドの回りの旋回方向における前記放射線源の位置を検出し、検出された複数の放射線源位置情報を前記第2断層画像情報の作成に用いる請求項2ないし請求項6のいずれか1項に記載の断層撮影装置の断層画像情報作成方法。
- 放射性薬剤に起因した第1放射線を入力するときにベッドを取り囲んでいる複数の放射線検出器から出力される複数の第1放射線検出信号より得られる、前記第1放射線の第1検出時刻情報、前記第1放射線検出信号が出力された前記放射線検出器の第1位置情報及び前記第1放射線検出信号の第1エネルギー情報を含む複数の第1情報を生成し、
複数の前記第1情報に含まれる前記検出時刻情報に基づいて同時計数を行って、設定時間内で、前記第1放射線検出信号を出力した一対の前記放射線検出器を特定し、
特定された前記一対の放射線検出器の前記第1位置情報及び前記第1検出時刻情報に基づいて、ある周期を時間的に区分して得られる複数の第1位相区間と前記ある周期とは異なる他の周期を時間的に区分して得られる複数の第2位相区間が個々に組み合わさって定まる複数の時間区間で第1断層画像情報を作成し、
放射線源から放出される第2放射線を入力するときに前記複数の放射線検出器から出力される複数の第2放射線検出信号より得られる複数の第2情報を生成し、
前記ベッドの回りの旋回方向における前記放射線源の位置を検出し、
複数の前記第2情報及び検出された複数の放射線源位置情報に基づいて、前記複数の位相区間に対し前記位相区間ごとに第2断層画像情報を作成し、
前記複数の時間区間のうちある1つの前記時間区間の前記第2断層画像情報に他の前記時間区間の前記第2断層画像情報を重ね合わせてそれらの第2断層画像情報間の相対変位情報を求め、
前記ある1つの時間区間の前記第1断層画像情報に前記他の時間区間の前記第1断層画像情報を、前記相対変位情報を用いて重ね合わせることによって、重ね合わせ第1断層画像情報を作成することを特徴とする断層撮影装置の断層画像情報作成方法。 - 前記第2情報は前記第2放射線の第2検出時刻情報、前記第2放射線検出信号が出力された前記放射線検出器の第2位置情報及び前記第2放射線検出信号の第2エネルギー情報を含んでおり、
前記第1情報と前記第2情報が前記第1エネルギー情報及び前記第2エネルギー情報によって弁別され、
前記同時計数が弁別された前記第1情報の前記第1検出時刻情報を用いて行われ、前記第2断層画像情報の作成が弁別された前記第2情報を用いて行われる請求項8に記載の断層撮影装置の断層画像情報作成方法。 - 前記放射線検出器は半導体放射線検出器である請求項2ないし請求項9のいずれか1項に記載の断層撮影装置の断層画像情報作成方法。
- 被検体を乗せるベッドと、
前記ベッドの周囲を旋回する放射線源と、
前記ベッドの周囲に配置され、放射性薬剤に起因して前記被検体から放出される第1放射線を検出して第1放射線検出信号を出力し、前記放射線源から放出される第2放射線を検出して第2放射線検出信号を出力する複数の放射線検出器と、
複数の前記第1放射線検出信号より得られる複数の第1情報に基づいて、前記被検体の呼吸周期を時間的に区分して得られる複数の第1体動位相区間と心拍周期を時間的に区分して得られる複数の第2体動位相区間が個々に組み合わさって定まる時間区間で第1断層画像情報を作成する第1断層画像情報作成装置と、
複数の前記第2放射線検出信号から得られる複数の第2情報に基づいて、前記複数の時間区間で第2断層画像情報を作成する第2断層画像情報作成装置と、
前記複数の時間区間のうちのある1つの前記時間区間の前記第2断層画像情報に他の前記時間区間の前記第2断層画像情報を重ね合わせてそれらの第2断層画像情報間の相対変位情報を求める相対変位情報生成装置と、
前記ある1つの時間区間の前記第1断層画像情報に前記他の時間区間の前記第1断層画像情報を、前記相対変位情報を用いて重ね合わせることによって、重ね合わせ第1断層画像情報を作成する断層画像情報重ね合わせ装置とを備えたことを特徴とする断層撮影装置。 - 前記第1情報及び前記第2情報を入力し、前記第1情報及び前記第2情報を前記第1放射線検出信号と前記第2放射線検出信号のエネルギーの違いにより弁別する弁別装置を備え、前記第1断層画像情報作成装置は弁別された前記第1情報を用いて前記第1断層画像情報を作成し、前記第2断層画像情報作成装置は弁別された前記第2情報を用いて前記第2断層画像情報を作成する請求項11に記載の断層撮影装置。
- 前記第1断層画像情報作成装置は、前記時間区間の前記第2断層画像情報を用いてこの時間区間に該当する前記第1情報を減弱補正することによって前記時間区間の前記第1断層画像情報の作成を行う請求項11または請求項12に記載の断層撮影装置。
- 前記第1断層画像情報作成装置は、前記時間区間ごとの前記第1断層画像情報の作成を、前記第1情報に含まれる前記第1放射線検出信号の第1検出時刻情報により特定した前記第1情報を用いて行い、前記第2断層画像情報作成装置は、前記時間区間ごとの前記第2断層画像情報の作成を、前記第2情報に含まれる前記第2放射線検出信号の第2検出時刻情報により特定した前記第2情報を用いて行う請求項11ないし請求項13のいずれか1項に記載の断層撮影装置。
- 前記ベッドの回りの旋回方向における前記放射線源の位置を検出する放射線源位置検出装置を備え、
前記第2断層画像情報作成装置は、前記第2断層画像情報の作成に検出された複数の放射線源位置情報を用いる請求項11ないし請求項14のいずれか1項に記載の断層撮影装置。 - 前記放射線源を、前記ベッドの周囲を旋回させる回転装置と、
前記被検体の呼吸計測信号及び心拍計測信号を入力し、これらの計測信号によって得られる前記呼吸周期及び前記心拍周期に基づいて、前記放射線源の回転周期の情報を求める回転周期情報生成装置と、
前記回転周期情報に基づいて前記回転装置の回転を制御する回転制御装置とを備えた請求項11ないし請求項15のいずれか1項に記載の断層撮影装置。 - 被検体を乗せるベッドと、
前記ベッドの周囲を旋回する放射線源と、
前記ベッドの周囲に配置され、放射性薬剤に起因して前記被検体から放出される第1放射線を検出して第1放射線検出信号を出力し、前記放射線源から放出される第2放射線を検出して第2放射線検出信号を出力する複数の放射線検出器と、
前記第1放射線の第1検出時刻情報、前記第1放射線検出信号が出力された前記放射線検出器の第1位置情報及び前記第1放射線検出信号の第1エネルギー情報を含む第1情報を、前記複数の放射線検出器から出力される前記第1放射線検出信号から生成し、前記第2放射線より得られる第2情報を前記複数の放射線検出器から出力される前記第2放射線検出信号から生成する放射線信号処理装置と、
複数の前記第1情報に含まれる前記検出時刻情報に基づいて同時計数を行って、設定時間内で、前記第1放射線検出信号を出力した一対の前記放射線検出器を特定する同時計数装置と、
特定された前記一対の放射線検出器の各前記第1位置情報及び前記第1検出時刻情報に基づいて、前記被検体の呼吸周期を時間的に区分して得られる複数の第1体動位相区間と心拍周期を時間的に区分して得られる複数の第2体動位相区間が個々に組み合わさって定まる時間区間で第1断層画像情報を作成する第1断層画像情報作成装置と、
前記ベッドの回りの旋回方向における前記放射線源の位置を検出する放射線源位置検出装置と、
複数の前記第2情報及び検出された複数の放射線源位置情報に基づいて、前記複数の時間区間で第2断層画像情報を作成する第2断層画像情報作成装置と、
前記複数の時間区間のうちある1つの前記時間区間の前記第2断層画像情報に他の前記時間区間の前記第2断層画像情報を重ね合わせてそれらの第2断層画像情報間の相対変位情報を求める相対変位情報生成装置と、
前記ある1つの時間区間の前記第1断層画像情報に前記他の時間区間の前記第1断層画像情報を、前記相対変位情報を用いて重ね合わせることによって、重ね合わせ第1断層画像情報を作成する断層画像情報重ね合わせ装置とを備えたことを特徴とする断層撮影装置。 - 前記第1放射線検出信号より得られ、前記第2放射線の第2検出時刻情報、前記第2放射線検出信号が出力された前記放射線検出器の第2位置情報及び前記第2放射線検出信号の第2エネルギー情報を含む前記第2情報を、前記複数の放射線検出器から出力される前記第2放射線検出信号から生成する前記放射線信号処理装置と、
前記第1情報及び前記第2情報を入力し、前記第1情報及び前記第2情報を前記第1エネルギー情報及び前記第2エネルギー情報によって弁別する弁別装置を備え、
前記同時計数装置は、前記同時計数を弁別された前記第1情報の前記第1検出時刻情報を用いて行い、
前記第2断層画像情報作成装置は、前記第2断層画像情報の作成を弁別された前記第2情報を用いて行う請求項17に記載の断層撮影装置。 - 前記放射線検出器は半導体放射線検出器である請求項11ないし請求項18のいずれか1項に記載の断層撮影装置。
- 前記半導体放射線検出器がカドミウムテルル(CdTe),ガリウムヒ素(GaAs),カドミウムテルル亜鉛(CZT),沃化鉛(PbI2),臭化タリウム(TlBr)のいずれか、またはその組み合わせである請求項19に記載の断層撮影装置。
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