JP2011022119A - Method, device and program for processing nuclear medicine image - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for removing an influence of a cardiac muscle image by high accumulation other than cardiac muscle such as liver and gallbladder, a program for allowing a computer to execute the method, and a device for executing the method, in a cardiac muscle nuclear medicine image. <P>SOLUTION: On each projection image in the cardiac muscle nuclear medicine image, a processing is performed, wherein a concerned domain is set in the whole cardiac muscle, and a projection image in which a high accumulation portion other than a cardiac muscle part exists in the concerned domain is deleted, and a portion other than the concerned domain set in the cardiac muscle domain relative to a residual projection image is mask-processed and removed. According to the processing, effective removal of an influence of the high accumulation portion in the projection image in which a cardiac muscle portion is close to a high accumulation portion other than cardiac muscle, which has been difficult to be removed hitherto, becomes possible. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、核医学画像の画像処理技術に関する。より詳しくは、心筋核医学画像において、アーチファクトを有効に除去し得る、画像処理技術に関する。  The present invention relates to an image processing technique for nuclear medicine images. More specifically, the present invention relates to an image processing technique capable of effectively removing artifacts in a myocardial nuclear medicine image.

心臓疾患の画像診断の一つとして、SPECTに代表される、核医学画像診断法が用いられている。核医学画像診断法では、放射性同位元素で標識された薬剤(放射性医薬品)を被験者に投与し、放出されたγ線を検出して画像化処理を行う事により、診断画像を得る事ができる。心臓疾患の画像診断に用いる放射性医薬品としては、塩化タリウム−201、ヘキサキス(2−メトキシイソブチルイソニトリル)テクネチウム(99mTc)、テトロホスミンテクネチウム(99mTc)、3−ヨードベンジルグアニジン(123I)、15−(4−ヨードフェニル)−3(R,S)−メチルデカン酸(123I)等が開発され、臨床において用いられている。As one of the image diagnosis of heart disease, a nuclear medicine image diagnosis method represented by SPECT is used. In the nuclear medicine image diagnostic method, a diagnostic image can be obtained by administering a drug (radiopharmaceutical) labeled with a radioisotope to a subject, detecting the released γ-rays, and performing an imaging process. Radiopharmaceuticals used for diagnostic imaging of heart diseases include thallium chloride-201, hexakis (2-methoxyisobutylisonitrile) technetium ( 99m Tc), tetrophosmin technetium ( 99m Tc), 3-iodobenzylguanidine ( 123 I), 15- (4-Iodophenyl) -3 (R, S) -methyldecanoic acid ( 123 I) and the like have been developed and used in clinical practice.

これらの放射性医薬品のうち、放射性同位元素として99mTcを用いた製剤(以下、99mTc製剤という)は、キット化できるために汎用性に優れ、また、SPECT装置に適したエネルギーを有しているために良好な画像を得る事ができるといった利点を有している。しかし、99mTc製剤は、一般に分子サイズが大きく、肝胆道系に高い集積を有する。このような心筋以外における高集積は、再構成画像上でストリークアーチファクトの原因となり、診断の妨げになるといった問題がある(非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3、非特許文献4)。また、放射性ヨード製剤においても、肝臓に高集積し、心筋SPECTにおいて下壁部が欠損するといったことが報告されている(非特許文献5)。Among these radiopharmaceuticals, a preparation using 99m Tc as a radioisotope (hereinafter referred to as 99m Tc preparation) is excellent in versatility because it can be made into a kit and has energy suitable for a SPECT apparatus. Therefore, there is an advantage that a good image can be obtained. However, 99m Tc formulations are generally large in molecular size and have high accumulation in the hepatobiliary system. Such high integration other than in the myocardium causes streak artifacts on the reconstructed image and hinders diagnosis (Non-patent document 1, Non-patent document 2, Non-patent document 3, Non-patent document 4). ). In addition, radioiodine preparations have also been reported to accumulate highly in the liver and to have a deficient lower wall in myocardial SPECT (Non-patent Document 5).

心筋以外への高集積に起因する再構成画像上でのアーチファクトの発生を防ぐ方法として、マスク処理によって高集積部位を除去する方法がこれまでに検討されている(非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3)。これまでの報告によれば、再構成処理前の投影データにマスク処理を施す事により、当該高集積による心筋画像への影響を減少させ得ることが開示されている(非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3)。しかし、心筋以外の高集積部位が心筋に近接していた場合には、画像データ上で当該高集積部位を除去する事は難しく、心筋画像への当該高集積部位の影響を完全に取り除く事は困難である(非特許文献2、非特許文献3)。  As a method for preventing the occurrence of artifacts on a reconstructed image caused by high accumulation other than the myocardium, a method for removing a high accumulation site by mask processing has been studied (Non-Patent Document 1, Non-Patent Document). 2, Non-Patent Document 3). According to previous reports, it has been disclosed that the influence on the myocardial image due to the high integration can be reduced by performing mask processing on the projection data before reconstruction processing (Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 1). Document 2, Non-Patent Document 3). However, when a highly integrated part other than the myocardium is close to the myocardium, it is difficult to remove the highly integrated part on the image data, and it is impossible to completely remove the influence of the highly integrated part on the myocardial image. It is difficult (Non Patent Literature 2, Non Patent Literature 3).

久野晴丘 他、「99mTc−tetrofosminによる胆嚢の高集積が心筋SPECT画像に及ぼす影響と改善法についての検討」、日本放射線技術学会誌、2000年8月、56、8、p.1044−1051  Haruo Kuno et al., “Effects of high accumulation of gallbladder on 99mTc-tetrafosmin on myocardial SPECT images and improvement method”, Journal of Japanese Society of Radiological Technology, August 2000, 56, 8, p. 1044-1051 今井嘉門 他、「MIBIの心筋シンチのアーティファクトの原因に関して」、核医学、1995、32、3、p.307−310  Kamon Imai et al., “Regarding the Cause of MIBI Myocardial Scinching Artifact”, Nuclear Medicine, 1995, 32, 3, p. 307-310 高木昭浩 他、「99mTc心筋血流製剤を用いたSPECT撮像における肝の高集積が心筋に及ぼす影響の軽減;マスク処理法の有用性と問題点」、核医学、1999、36、5、p.459−465  Akihiro Takagi et al., “Reduction of the effect of high hepatic accumulation on the myocardium in SPECT imaging using 99mTc myocardial perfusion preparation; usefulness and problems of mask processing method”, Nuclear Medicine, 1999, 36, 5, p. 459-465 大西英雄 他、「99mTc標識心筋血流製剤を用いた心筋SPECT画像への肝臓からの影響」、核医学、1998、35、6、p.375−383  Onishi Hideo et al., “Effects of the liver on myocardial SPECT images using 99mTc-labeled myocardial blood flow preparation”, Nuclear Medicine, 1998, 35, 6, p. 375-383 小林秀樹 他、「肝高集積が原因となって出現する123I−MIBG心筋SPECTの下壁欠損像の特徴とその対策−ファントムを用いた検討−」、核医学、1994、31、4、p.359−366  Hideki Kobayashi et al., “Characteristics and countermeasures of 123I-MIBG myocardial SPECT that appear due to high accumulation of liver and its countermeasures—an examination using phantoms”, Nuclear Medicine, 1994, 31, 4, p. 359-366

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、心筋以外の高集積の心筋画像への影響を除去する方法、当該方法をコンピュータに実行させるプログラム、および当該方法を実行するための装置を提供する事を目的とした。  The present invention has been made in view of the above facts, and provides a method for removing the influence on highly integrated myocardial images other than the myocardium, a program for causing a computer to execute the method, and an apparatus for executing the method The purpose was to do.

発明者は検討の結果、投影データセットにおいて、心筋以外の高集積部位が心筋部位に近接している投影画像を削除しても、残りのデータを用いて作成された再構成画像の画質に本質的な悪影響を与えない事を見出した。この知見に基づき、各投影画像上で心筋全体に関心領域を設定し、当該関心領域内に心筋部以外の高集積部位が存在している投影画像を削除し、残りの投影画像につき前記関心領域以外の部位(すなわち、心筋領域に設定した関心領域以外の部位)をマスク処理等を施して除去するといった処理を行う事により、上記の問題点が解消し、当該高集積部位の影響を効果的に除去しうる事を見出し、本発明を完成させた。  As a result of the study, the inventor has found that the image quality of a reconstructed image created using the remaining data is essential even if a projection image in which a highly integrated part other than the myocardium is close to the myocardial part is deleted in the projection data set. Found no negative impact. Based on this knowledge, a region of interest is set for the entire myocardium on each projection image, a projection image in which a highly integrated portion other than the myocardial region is present in the region of interest is deleted, and the region of interest for each remaining projection image The above-mentioned problems can be solved by performing a process such as removing a region other than the region (that is, a region other than the region of interest set in the myocardial region) by performing a mask process or the like, and the effect of the highly integrated region is effectively As a result, the present invention was completed.

なお、本明細書において、投影データセットとは、一度の撮像処理により得られた各投影角度での投影画像のセットをいう。例えば、患者に対し、2°ステップで360°の投影を行った場合、投影角度2°、4°、6°、…、358°、360°において得られた180枚の投影画像のセットが、本明細書における投影データセットとなる。  In this specification, the projection data set refers to a set of projection images at each projection angle obtained by one imaging process. For example, when a 360 ° projection is performed on a patient in 2 ° steps, a set of 180 projection images obtained at projection angles 2 °, 4 °, 6 °,... 358 °, 360 ° This is the projection data set in this specification.

本発明の一側面に係る画像処理方法は、コンピュータが心筋核医学画像の投影データセットを取得する投影データセット取得ステップと、コンピュータが、前記投影データセットに含まれる各投影画像上で心筋部位を含む領域に関心領域を設定する関心領域設定ステップと、コンピュータが、心筋部以外の高集積部位が前記関心領域と重なっている投影画像を削除する画像削除ステップと、コンピュータが、前記画像削除ステップにて心筋部以外の高集積部位が前記関心領域内と重なっている投影画像を削除した後の投影データセットに含まれる各投影画像につき、前記関心領域設定ステップにて設定した関心領域以外の部分を削除する非関心領域削除ステップと、コンピュータが、非関心領域削除ステップ後の投影データセットを用いて画像再構成を行う画像再構成ステップと、を含む。  An image processing method according to an aspect of the present invention includes a projection data set acquisition step in which a computer acquires a projection data set of a myocardial nuclear medicine image, and the computer calculates a myocardial region on each projection image included in the projection data set. A region of interest setting step for setting a region of interest in a region to include, an image deleting step for deleting a projection image in which a highly integrated region other than the myocardial portion overlaps the region of interest, and a computer for the image deleting step For each projection image included in the projection data set after deleting the projection image in which the highly integrated region other than the myocardial region overlaps the region of interest, a portion other than the region of interest set in the region of interest setting step is The non-region of interest deletion step to be deleted and the computer uses the projection data set after the non-region of interest deletion step Comprising an image reconstruction step of performing reconstruction, the.

本発明の別の一側面に係る画像処理プログラムは、コンピュータに、心筋核医学画像の投影データセットを取得する投影データ取得ステップと、前記投影データセットに含まれる各投影画像上で心筋部位を含む領域に関心領域を設定する関心領域設定ステップと、心筋部以外の高集積部位が前記関心領域と重なっている投影画像を削除する画像削除ステップと、前記画像削除ステップにて心筋部以外の高集積部位が前記関心領域内と重なっている投影画像を削除した後の投影データセットに含まれる各投影画像につき、前記関心領域設定ステップにて設定した関心領域以外の部分を削除する非関心領域削除ステップと、非関心領域削除ステップ後の投影データセットを用いて画像再構成を行う画像再構成ステップと、を実行させる。  An image processing program according to another aspect of the present invention includes, in a computer, a projection data acquisition step for acquiring a projection data set of a myocardial nuclear medicine image, and a myocardial region on each projection image included in the projection data set. A region of interest setting step for setting a region of interest in a region, an image deleting step for deleting a projection image in which a highly integrated portion other than the myocardial portion overlaps the region of interest, and a high integration other than the myocardial portion in the image deleting step Non-interest region deletion step of deleting a portion other than the region of interest set in the region of interest setting step for each projection image included in the projection data set after deleting the projection image whose part overlaps the region of interest And an image reconstruction step of performing image reconstruction using the projection data set after the non-interest region deletion step.

本発明のさらに別の一側面に係る画像処理装置は、心筋核医学画像の投影データセットを取り込む投影データセット取得部と、前記投影データセットに含まれる各投影画像上で心筋部位を含む領域に関心領域を設定する関心領域設定部と、前記投影データセットに含まれる各投影画像のうち、心筋部位以外の高集積部位が前記関心領域と重なっている投影画像を削除する画像削除部と、前記関心領域設定部の機能により設定された前記関心領域以外の部分を各投影画像上において削除する非関心領域削除部と、投影データセットを用いて画像再構成を行う画像再構成部と、を備える。  An image processing apparatus according to yet another aspect of the present invention includes a projection data set acquisition unit that captures a projection data set of a myocardial nuclear medicine image, and an area including a myocardial region on each projection image included in the projection data set. A region-of-interest setting unit that sets a region of interest; an image deletion unit that deletes a projection image in which a highly integrated region other than a myocardial region overlaps the region of interest among the projection images included in the projection data set; A non-region of interest deletion unit that deletes a portion other than the region of interest set by the function of the region of interest setting unit on each projection image, and an image reconstruction unit that performs image reconstruction using the projection data set .

従来技術において指摘されてきたように、投影画像上において心筋部位と心筋以外の高集積部位とが接近している場合には、当該高集積部位を完全に削除する事が難しく、このことが、再構成画像上で当該高集積部位の影響を完全に除去することを困難にしてきた(今井嘉門 他、核医学、1995、32、3、p.307−310;高木昭浩 他、核医学、1999、36、5、p.459−465)。本発明に係る画像処理方法および画像処理プログラムでは、心筋部位を包含するよう設定した関心領域と心筋部位以外の高集積とが重なった投影画像を画像ごと削除し、それ以外の投影画像では前記関心領域以外の領域を削除する処理を行っているので、再構成画像において、心筋以外の高集積部位の影響を、効果的に取り除く事ができる。
また同様に、本発明に係る画像処理装置も、心筋部位を包含するよう設定した関心領域と心筋部位以外の高集積とが重なった投影画像を画像ごと削除し、それ以外の投影画像では前記関心領域以外の領域を削除する機能を備えているので、心筋部以外の高集積部位からの影響を完全に取り除いた再構成画像を生成する事が可能となる。
As pointed out in the prior art, when the myocardial region and a highly integrated region other than the myocardium are close to each other on the projection image, it is difficult to completely delete the highly integrated region. It has been difficult to completely remove the effect of the highly integrated site on the reconstructed image (Kamon Imai et al., Nuclear Medicine, 1995, 32, 3, p.307-310; Akihiro Takagi et al., Nuclear Medicine, 1999 36, 5, p.459-465). In the image processing method and the image processing program according to the present invention, a projection image in which a region of interest set so as to include a myocardial region and a highly integrated region other than the myocardial region overlap each other is deleted, and in other projection images, the interest Since the process of deleting regions other than the region is performed, it is possible to effectively remove the influence of highly integrated regions other than the myocardium in the reconstructed image.
Similarly, the image processing apparatus according to the present invention also deletes a projected image in which a region of interest set to include a myocardial region and a highly integrated region other than the myocardial region overlap each other, and in other projected images, the interest Since it has a function of deleting an area other than the area, it is possible to generate a reconstructed image in which the influence from a highly integrated part other than the myocardial part is completely removed.

本発明に係る画像処理方法および画像処理プログラムにおいて、心筋部位に設定した関心領域以外の部分を削除する非関心領域削除ステップは、当該関心領域以外の部分をマスク処理によって削除するといった方法や、当該関心領域以外の領域に対応するピクセルにヌルコードやバックグラウンドにおけるカウントの平均値を代入するといった方法にて行う事ができる。
同様に、本発明に係る画像処理装置における非関心領域削除部は、心筋部位に設定した関心領域以外の部分をマスク処理で削除するといった方法や、当該関心領域以外の領域に対応するピクセルにヌルコードやバックグラウンドにおけるカウントの平均値を代入するといった方法により、当該関心領域以外の部分を削除するものであって良い。
特に、バックグラウンドの平均値を代入するといった方法を用いれば、関心領域境界部における不連続性の影響を抑える事が可能となる。
In the image processing method and the image processing program according to the present invention, the non-interest region deletion step of deleting a portion other than the region of interest set in the myocardial region includes a method of deleting a portion other than the region of interest by mask processing, This can be done by a method of substituting a null code or an average count value in the background for pixels corresponding to a region other than the region of interest.
Similarly, the non-region-of-interest deletion unit in the image processing apparatus according to the present invention includes a method of deleting a portion other than the region of interest set in the myocardial region by mask processing, or a null code for pixels corresponding to the region other than the region of interest. Alternatively, a portion other than the region of interest may be deleted by a method of substituting the average value of the counts in the background.
In particular, if a method of substituting the average value of the background is used, it is possible to suppress the influence of discontinuity at the region of interest boundary.

本発明に係る画像処理方法は、関心領域設定ステップの前に、コンピュータが、投影データセットに含まれる各投影画像において、心筋部位の中心を画面の回転中心に移動させる、画像シフトステップを含み、関心領域設定ステップは、コンピュータが、画像シフトステップ処理後の投影データセットにおける各投影画像上で心筋部位を含む領域に関心領域を設定するといった構成としても良い。
このような構成とすることにより、画像シフトステップ後は、心筋部位が全ての投影画像上で回転中心に位置しているので、代表的な投影画像上で関心領域を設定し、それを全ての投影画像に当てはめる事ができる。これにより、それぞれの投影画像につき別々に関心領域を設定する必要がなく、処理負担を大幅に軽減する事が可能となる。
The image processing method according to the present invention includes an image shift step in which the computer moves the center of the myocardial region to the center of rotation of the screen in each projection image included in the projection data set before the region of interest setting step, The region-of-interest setting step may be configured such that the computer sets a region of interest in a region including the myocardial region on each projection image in the projection data set after the image shift step processing.
With such a configuration, after the image shift step, the myocardial region is located at the center of rotation on all the projected images, so a region of interest is set on a representative projected image, Can be applied to projected images. Thereby, it is not necessary to set the region of interest separately for each projection image, and the processing burden can be greatly reduced.

同様に、本発明に係る画像処理プログラムは、関心領域設定ステップの前に、コンピュータに、投影データセットに含まれる各投影画像において、心筋部位の中心を画面の回転中心に移動させる、画像シフトステップを実行させ、関心領域設定ステップにおいては、コンピュータに、画像シフトステップ処理後の投影データセットにおける各投影画像上で心筋部位を含む領域に関心領域を設定する処理を実行させる構成としても良い。
このような構成とすることにより、画像シフトステップの実行後においては、画像処理方法に係る発明と同様に、心筋部位が全ての投影画像上で回転中心に位置しているので、代表的な投影画像上で関心領域を設定し、それを全ての投影画像に当てはめる事ができる。これにより、それぞれの投影画像につき別々に関心領域を設定する必要がなく、処理負担を大幅に軽減する事が可能となる。
Similarly, the image processing program according to the present invention causes the computer to move the center of the myocardial region to the rotation center of the screen in each projection image included in the projection data set before the region of interest setting step. In the region-of-interest setting step, the computer may be configured to execute processing for setting a region of interest in a region including a myocardial region on each projection image in the projection data set after the image shift step processing.
With this configuration, after execution of the image shift step, the myocardial region is located at the center of rotation on all projection images, as in the invention related to the image processing method. A region of interest can be set on the image and applied to all projected images. Thereby, it is not necessary to set the region of interest separately for each projection image, and the processing burden can be greatly reduced.

また、本発明に係る画像処理装置は、投影データセットに含まれる各投影画像について、心筋部位の中心を画面の回転中心に移動させる機能を有する、画像シフト部を備えるものであっても良い。
このような機能を具備させることにより、全ての投影画像上で心筋部位を回転中心に位置させることができ、その結果、関心領域設定部は、代表的な投影画像上で関心領域を設定し、それを全ての投影画像に当てはめるといった処理を行う事ができる。これにより、それぞれの投影画像につき別々に関心領域を設定する必要がなく、関心領域設定部における処理負担を大幅に軽減する事が可能となる。
In addition, the image processing apparatus according to the present invention may include an image shift unit having a function of moving the center of the myocardial region to the rotation center of the screen for each projection image included in the projection data set.
By providing such a function, the myocardial region can be positioned at the center of rotation on all the projection images, and as a result, the region-of-interest setting unit sets the region of interest on the representative projection image, Processing such as applying it to all projection images can be performed. Thereby, it is not necessary to set the region of interest separately for each projection image, and the processing load in the region of interest setting unit can be greatly reduced.

本発明に係る画像処理方法は、コンピュータが、非関心領域削除ステップ後の画像上で、非関心領域削除ステップによって削除された領域を関心領域境界における値で補完する、データ補完ステップをさらに含み、画像再構成ステップは、データ補完ステップ後の投影データセットを用いて画像再構成を行うものであっても良い。
同様に、本発明に係る画像処理プログラムは、コンピュータに、非関心領域削除ステップ後の画像上で、非関心領域削除ステップによって削除された領域を関心領域境界における値で補完する、データ補完ステップをさらに実行させ、画像再構成ステップは、コンピュータに、データ補完ステップ後の投影データセットを用いて画像再構成を実行させるものであるものであっても良い。
同様に、本発明に係る画像処理装置は、非関心領域の削除処理後の画像上で、削除された領域を関心領域境界における値で補完する機能を有する、データ補完部をさらに備えるものであっても良い。
このような構成とすることにより、削除処理後における関心領域境界部の不連続性の影響を抑える事が可能となる。
補完は、例えば、非関心領域の削除処理後の画像につき、関心領域における境界部の値を、縦方向および横方向に延長させる方法を用いて行う事ができる。このとき、縦方向および横方向からともに値が延長されてくる座標におけるピクセルについては、縦または横方向からの何れか一方の値を埋めるか、縦および横方向からの値の平均値で埋める処理を行えばよい。また、縦および横方向の何れからも値が延長されてこない座標におけるピクセルについては、当該ピクセルの上下または左右方向に存在するピクセルに延長されてきた値を埋めるか、それらの値の平均値を埋める処理を行えばよい。
境界部の値を延長する別の方法としては、画像の中心から外に向けて引いた放射状の直線に沿って、境界部の値を延長させる方法を用いても良い。このとき、値の延長されてこない座標におけるピクセルについては、当該ピクセルの上下または左右方向に存在するピクセルに延長されてきた値を埋めるか、それらの値の平均値を埋める処理を行えばよい。なお、上記の構成は、そのまま本発明に係る画像処理装置に適用する事も可能である。
The image processing method according to the present invention further includes a data complementing step in which the computer supplements the region deleted by the non-interest region deletion step with the value at the region of interest boundary on the image after the non-interest region deletion step, The image reconstruction step may perform image reconstruction using the projection data set after the data complementing step.
Similarly, the image processing program according to the present invention includes a data complementing step for complementing a region deleted by the non-interest region deletion step with a value at the region of interest boundary on the image after the non-interest region deletion step. Further, the image reconstruction step may be executed by causing the computer to perform image reconstruction using the projection data set after the data complementing step.
Similarly, the image processing apparatus according to the present invention further includes a data complementing unit having a function of complementing the deleted region with the value at the region of interest boundary on the image after the non-region of interest deletion processing. May be.
With such a configuration, it is possible to suppress the influence of the discontinuity of the region of interest boundary after the deletion process.
Complementation can be performed using, for example, a method of extending the value of the boundary in the region of interest in the vertical direction and the horizontal direction for the image after the non-region of interest deletion process. At this time, for pixels at coordinates whose values are extended from both the vertical and horizontal directions, either one of the values from the vertical or horizontal direction is filled, or the average value of the values from the vertical and horizontal directions is filled. Can be done. In addition, for pixels at coordinates whose values are not extended from both the vertical and horizontal directions, fill the values that have been extended to pixels that exist in the vertical and horizontal directions of the pixel, or calculate the average of those values. What is necessary is just to perform the filling process.
As another method of extending the boundary value, a method of extending the boundary value along a radial line drawn outward from the center of the image may be used. At this time, with respect to a pixel at a coordinate whose value has not been extended, a process of filling a value that has been extended to a pixel that exists in the vertical or horizontal direction of the pixel or filling an average value of those values may be performed. Note that the above-described configuration can be applied to the image processing apparatus according to the present invention as it is.

本発明により、心筋核医学画像において、心筋部位以外の高集積部位を実質的に除去する事ができ、再構成画像におけるストリークアーチファクトを効果的に減少させる事が可能となった。  According to the present invention, highly integrated sites other than the myocardial site can be substantially removed from the myocardial nuclear medicine image, and streak artifacts in the reconstructed image can be effectively reduced.

本発明に係る画像処理方法の好ましい態様における処理の流れの一例を示す図The figure which shows an example of the flow of the process in the preferable aspect of the image processing method which concerns on this invention. 本発明に係る画像処理方法における画像シフトステップにおける処理の流れの一例を示す図The figure which shows an example of the flow of a process in the image shift step in the image processing method which concerns on this invention. 本発明に係る画像処理方法におけるシフトパラメータ算出処理の流れの一例を示す図The figure which shows an example of the flow of the shift parameter calculation process in the image processing method which concerns on this invention 本発明に係る画像処理プログラムの好ましい態様における構成の一例を示す図The figure which shows an example of the structure in the preferable aspect of the image processing program which concerns on this invention 本発明に係る画像処理装置の好ましい態様における機能ブロック図の一例を示す図The figure which shows an example of the functional block diagram in the preferable aspect of the image processing apparatus which concerns on this invention 心筋部位を画像の回転中心にシフトさせる前の画像(a)と、回転中心にシフトさせた後の画像(b)とを表す図(回転中心を丸にて表示)A figure showing an image (a) before shifting the myocardial region to the rotation center of the image and an image (b) after shifting to the rotation center (the rotation center is indicated by a circle) マスク処理を実施した例。(a)関心領域外に高集積部位が存在している投影画像の例(マスク処理前)、(b)(a)の画像につきマスク処理を行った画像、(c)関心領域内に高集積部位が存在している投影画像の例、(d)(c)の画像につき、画像全体にマスク処理を行った画像The example which performed the mask process. (A) An example of a projection image in which a highly integrated part exists outside the region of interest (before mask processing), (b) An image obtained by performing mask processing on the image of (a), (c) Highly integrated in the region of interest An example of a projected image in which a part exists, an image obtained by performing mask processing on the entire image for the images (d) and (c) 肝臓部に高集積を呈していないファントムにおける再構成画像(FBP処理)Reconstructed image in a phantom that does not exhibit high accumulation in the liver (FBP processing) 肝臓部に高集積を呈しているファントムにおける再構成画像(FBP処理)Reconstructed image of a phantom that is highly integrated in the liver (FBP processing) 肝臓部に高集積を呈しているファントムにおける再構成画像(マスク処理後にFBP処理)Reconstructed image of a phantom that is highly integrated in the liver (FBP processing after mask processing) 心筋部に設定した関心領域を示す図Diagram showing the region of interest set in the myocardium

以下、本発明につき、図面を参照して説明する。なお、以下に示す例は、あくまでも好ましい形態につき説明するものであり、本発明の内容はこれらの記載により何ら限定されるものではない。  The present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the example shown below demonstrates only a preferable form to the last, and the content of this invention is not limited at all by these description.

まず、本発明に係る画像処理方法について、説明する。図1〜図3は、本発明に係る画像処理方法における、処理の流れを示すフローチャートである。本発明に係る画像処理方法では、まず、投影データセット取得ステップをコンピュータに実行させ、処理に供する投影データセットを本発明を実施するコンピュータシステムに入力する(ステップS1)。投影データセットは、SPECT装置やPET装置といった、通常の核医学画像撮像装置にて撮像されたものを用いる事ができる。投影データセットは、DICOM形式等の、コンピュータで読み取り可能な形式で保存されたものを、ハードディスク、CD−ROM、DVD等といった、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納された状態で取得することができる。取得された投影データセットは、コンピュータシステムに備え付けられた読取装置により読み込まれ、当該システムに入力される。なお、上記投影データセットは、核医学画像撮像装置から、ネットワークを通じて直接入力されるものであっても良い。  First, the image processing method according to the present invention will be described. 1 to 3 are flowcharts showing the flow of processing in the image processing method according to the present invention. In the image processing method according to the present invention, first, a projection data set acquisition step is executed by a computer, and a projection data set to be processed is input to a computer system that implements the present invention (step S1). As the projection data set, a projection data set captured by a normal nuclear medicine image capturing apparatus such as a SPECT apparatus or a PET apparatus can be used. The projection data set can be obtained in a state stored in a computer-readable storage medium such as a hard disk, a CD-ROM, a DVD, or the like, stored in a computer-readable format such as DICOM format. it can. The acquired projection data set is read by a reader provided in the computer system and input to the system. Note that the projection data set may be directly input from a nuclear medicine imaging apparatus through a network.

投影データの入力が完了したら、画像シフトステップをコンピュータに実行させ、各投影画像における心筋部位の中心を、各投影画像の回転中心に合わせる(ステップS2)。この処理は、別に算出したシフトパラメータを各投影画像に適用する事によって、行う事ができる(ステップS21、S22)。図3を参照し、このシフトパラメータの算出方法の好ましい例について、説明する。  When the input of projection data is completed, the image shift step is executed by the computer, and the center of the myocardial region in each projection image is aligned with the rotation center of each projection image (step S2). This process can be performed by applying a separately calculated shift parameter to each projection image (steps S21 and S22). A preferred example of this shift parameter calculation method will be described with reference to FIG.

好ましい態様において、シフトパラメータの算出は、代表スライスの再構成画像を用いて行われる。まず、入力された投影データセットを用い、心筋部位を含む、代表スライスの横断像を一枚作成する(ステップS23)。代表スライスとしては、心筋の中心付近が含まれる横断像を、好ましく用いる事ができる。  In a preferred embodiment, the shift parameter is calculated using the reconstructed image of the representative slice. First, using the input projection data set, one cross-sectional image of a representative slice including a myocardial region is created (step S23). As the representative slice, a cross-sectional image including the vicinity of the center of the myocardium can be preferably used.

代表スライスが得られたら、代表スライス上で、心筋の中心部を決定する(ステップS24)。心筋中心部の決定は、ユーザがディスプレイ等を介して目視にて決定し、マウスポインタ等を用いて指定するといった方法にて行う事ができる。また、代表スライス上で心筋部位の重心を算出し、それを心筋中心部としても良い。  When the representative slice is obtained, the central part of the myocardium is determined on the representative slice (step S24). The central part of the myocardium can be determined by a method in which the user visually determines it through a display or the like and designates it using a mouse pointer or the like. Alternatively, the center of gravity of the myocardial region may be calculated on the representative slice and used as the center of the myocardium.

代表スライス上にて心筋中心部を決定したら、画像のシフトパラメータを算出する(ステップS25)。シフトパラメータは、各投影画像において心筋部位を回転中心に移動させるためのシフトパラメータである。シフトパラメータは、上記で決定した心筋中心部の座標と代表スライスの回転中心との関係に基づき、各投影角度の投影画像について、容易に算出する事ができる。このステップにて算出されたシフトパラメータを、画像シフトステップにて用いるシフトパラメータとする。  When the central part of the myocardium is determined on the representative slice, an image shift parameter is calculated (step S25). The shift parameter is a shift parameter for moving the myocardial region to the center of rotation in each projection image. The shift parameter can be easily calculated for the projection image at each projection angle based on the relationship between the coordinates of the central part of the myocardium determined above and the rotation center of the representative slice. The shift parameter calculated in this step is used as the shift parameter used in the image shift step.

図1に戻り、本発明に係る画像処理方法について説明する。画像シフトステップが完了したら、コンピュータに関心領域設定ステップを実行させ、心筋部位を包含する関心領域(図1ではROIと表示)を設定する(ステップS3)。関心領域の設定は、投影画像上で、心筋部位を包含する領域の関心領域を設定するといった公知の方法にて行う事ができる。関心領域の形状は特に限定する必要は無いが、画面の回転中心に中心を持つ円や楕円といった既定の形状の関心領域を用いるのがユーザ間の再現性を向上させる上で好ましい。その場合、回転中心に中心を持つ円や楕円形状の関心領域の大きさを、心筋領域を完全に包含するように調整するといった方法を用いる事ができる。また、閾値法等の公知の方法を用いて心筋部位の輪郭を予め抽出し、当該輪郭を構成する各点の回転中心からの距離の最大値を算出した上で、当該最大値より大きな半径の円として、関心領域を求める事も可能である。
また、本実施の形態においては、画像シフトステップを実行させる事により、予め各投影画像における心筋部位を、画像の回転中心にシフトさせる処理が行われている。従って、各投影画像において、心筋部位が、実質的に同じ位置に表示されている。従って、ある代表的な投影画像について、上記の様な方法によって関心領域を求めれば、全ての投影画像に同様の関心領域を適用する事によって、関心領域の設定が完了する。すなわち、各投影画像について別々に関心領域の設定を行う必要がなく、処理負担が大幅に軽減される。
なお、関心領域の大きさは、心筋部位全体を包含したできるだけ小さな領域とすることが好ましいことは、いうまでもない。
Returning to FIG. 1, the image processing method according to the present invention will be described. When the image shift step is completed, the region of interest setting step is executed by the computer, and a region of interest including the myocardial region (shown as ROI in FIG. 1) is set (step S3). The region of interest can be set by a known method such as setting the region of interest including the myocardial region on the projection image. The shape of the region of interest does not need to be particularly limited, but it is preferable to use a region of interest having a predetermined shape such as a circle or an ellipse centered at the rotation center of the screen in order to improve reproducibility between users. In that case, a method of adjusting the size of a circular or elliptical region of interest centered at the center of rotation so as to completely include the myocardial region can be used. Further, the contour of the myocardial region is extracted in advance using a known method such as a threshold method, the maximum value of the distance from the rotation center of each point constituting the contour is calculated, and then a radius larger than the maximum value is calculated. It is also possible to obtain the area of interest as a circle.
Further, in the present embodiment, a process for shifting the myocardial region in each projection image to the rotation center of the image in advance by executing the image shift step is performed. Therefore, the myocardial region is displayed at substantially the same position in each projection image. Accordingly, if a region of interest is obtained by a method as described above for a representative projection image, the region of interest setting is completed by applying the same region of interest to all the projection images. That is, it is not necessary to set the region of interest separately for each projection image, and the processing burden is greatly reduced.
Needless to say, the size of the region of interest is preferably as small as possible including the entire myocardial region.

関心領域が設定されたら、コンピュータに画像削除ステップを実行させ、心筋部以外の高集積部位が前記関心領域と重なっている投影画像を削除する(ステップS4)。画像削除ステップは、それぞれの投影画像を目視にて確認して該当する画像を削除するといった方法により行う事ができるが、サイノグラム上で、心筋部位以外の高集積部位が前記関心領域の輪郭に対応する線(中心をはさんで2本存在)の内側に存在している投影角度を調べ、当該投影角度に対応する投影画像を削除するといった方法を用いても良い。  When the region of interest is set, the computer is caused to execute an image deletion step, and a projection image in which a highly integrated region other than the myocardial portion overlaps the region of interest is deleted (step S4). The image deletion step can be performed by visually confirming each projection image and deleting the corresponding image. On the sinogram, a highly integrated region other than the myocardial region corresponds to the contour of the region of interest. Alternatively, a method may be used in which a projection angle existing inside a line (two existing across the center) is examined and a projection image corresponding to the projection angle is deleted.

次に、画像削除ステップ後の投影データセットにつき、非関心領域削除ステップをコンピュータに実行させ、各投影画像上で、前記関心領域として選択された部位以外の部位を、削除する(ステップS5)。このステップは、各投影画像について公知のマスク処理を行って前記関心領域以外の領域を削除するといった方法や、当該関心領域以外の領域に対応するピクセルにヌルコードやバックグラウンドにおけるカウントの平均値を代入するといった方法にて行う事ができる。ここで、バックグラウンドにおける平均値は、例えば、投影画像上で信号を発しない部位(肺野等)に一定の領域を指定し、当該領域内にて各ピクセルのカウントの平均値を計算する事によって、容易に求める事ができる。  Next, the non-region of interest deletion step is executed by the computer for the projection data set after the image deletion step, and the portions other than the portion selected as the region of interest on each projection image are deleted (step S5). In this step, a known mask process is performed on each projection image to delete regions other than the region of interest, or a null code or an average count in the background is assigned to pixels corresponding to the region other than the region of interest. It can be done by the method of doing. Here, for the average value in the background, for example, a certain region is designated in a region (such as a lung field) that does not emit a signal on the projection image, and the average value of the count of each pixel in the region is calculated. Can be easily obtained.

非関心領域削除ステップが完了したら、画像再構成ステップを実施して、再構成画像を得る(ステップS6)。画像再構成は、公知の方法にて行う事ができる。そして、得られた再構成画像を、ディスプレイといった出力機器に出力する(ステップS7)。
以上の処理を実行する事により、本発明に係る画像処理方法が完了する。
When the non-interest region deletion step is completed, an image reconstruction step is performed to obtain a reconstructed image (step S6). Image reconstruction can be performed by a known method. Then, the obtained reconstructed image is output to an output device such as a display (step S7).
By executing the above processing, the image processing method according to the present invention is completed.

次に、本発明の別の一側面に係る、画像処理プログラムについて、説明する。図4は、本発明に係る画像処理プログラム20の最も好ましい態様における構成を、記憶媒体10とともに示す図である。好ましい態様において、本発明に係る画像処理プログラム20は、処理を統括するメインモジュール22と、投影データセット取得モジュール24と、代表スライス作成モジュール26と、心筋中心決定モジュール28と、シフトパラメータ算出モジュール30と、画像シフトモジュール32と、関心領域情報入力モジュール34と、関心領域設定モジュール36と、画像削除情報入力モジュール38と、画像削除モジュール40と、非関心領域削除モジュール42と、再構成モジュール44と、出力モジュール46とにより、構成されている。
好ましい実施態様において、本発明に係る画像処理プログラム20は、ハードディスク、CD−ROM、DVD等といった記憶媒体10に格納されて提供される。画像処理プログラム20が格納された記憶媒体10が、コンピュータに備え付けられた読取装置に挿入される事により、コンピュータが画像処理プログラム20にアクセス可能となり、後述する画像処理装置200として動作することが可能となる。なお、画像処理プログラム20は、記憶媒体を介さず、ネットワークを介して直接提供されるものであっても良い。
Next, an image processing program according to another aspect of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the most preferable mode of the image processing program 20 according to the present invention together with the storage medium 10. In a preferred embodiment, the image processing program 20 according to the present invention includes a main module 22 that supervises processing, a projection data set acquisition module 24, a representative slice creation module 26, a myocardial center determination module 28, and a shift parameter calculation module 30. An image shift module 32, a region of interest information input module 34, a region of interest setting module 36, an image deletion information input module 38, an image deletion module 40, a non-region of interest deletion module 42, and a reconstruction module 44. , And an output module 46.
In a preferred embodiment, the image processing program 20 according to the present invention is provided by being stored in a storage medium 10 such as a hard disk, a CD-ROM, or a DVD. When the storage medium 10 storing the image processing program 20 is inserted into a reading device provided in the computer, the computer can access the image processing program 20 and can operate as an image processing device 200 described later. It becomes. Note that the image processing program 20 may be provided directly via a network, not via a storage medium.

投影データセット取得モジュール24は、コンピュータに、ステップS1に係る処理を実行させる。代表スライス作成モジュール26は、コンピュータに、ステップS23に係る処理を実行させる。心筋中心情報入力モジュール28は、コンピュータに、ステップS24に係る処理を実行させる。シフトパラメータ算出モジュール30は、コンピュータに、ステップS25に係る処理を実行させる。画像シフトモジュール32は、コンピュータに、ステップS2に係る処理を実行させる。  The projection data set acquisition module 24 causes the computer to execute processing related to step S1. The representative slice creation module 26 causes the computer to execute processing related to step S23. The myocardial center information input module 28 causes the computer to execute processing related to step S24. The shift parameter calculation module 30 causes the computer to execute processing related to step S25. The image shift module 32 causes the computer to execute processing related to step S2.

関心領域情報入力モジュール34は、心筋領域を包含するような関心領域に関する情報(形状、大きさ等)に関する情報を受け付ける。関心領域の形状や大きさは、上述した画像処理方法において説明した方法と同様の方法にて決定する事ができる。すなわち、ユーザインターフェースを介し、ユーザが投影画像上で設定した、心筋部位を包含する領域の関心領域を入力するといった方法や、回転中心に中心を持つ円や楕円といった既定の形状を、心筋領域を包含するように大きさを調整して関心領域とするといった方法を用いる事ができる。大きさの調整は、(1)ユーザがディスプレイ等で目視にて確認しながら行うといった方法を用いてもよいが、(2)予め公知の方法を用いて心筋部位の輪郭を抽出し、当該輪郭を構成する各点の回転中心からの距離の最大値を算出した上で、当該最大値より大きな半径の円として求めても良い。また、上記(1)および(2)の方法を組み合わせ、(2)と同様の方法にて自動的に関心領域の大きさを決め、これをディスプレイ等に表示させてユーザが確認を行い、必要に応じて微調整を行うといった方法を用いる事もできる。  The region-of-interest information input module 34 receives information regarding information (shape, size, etc.) regarding the region of interest that includes the myocardial region. The shape and size of the region of interest can be determined by a method similar to the method described in the image processing method described above. That is, a method of inputting a region of interest including a myocardial region set by a user on a projection image via a user interface, a predetermined shape such as a circle or an ellipse having a center at the center of rotation, It is possible to use a method of adjusting the size so as to include the region of interest. The size may be adjusted by (1) a method in which the user visually confirms on a display or the like. (2) The contour of the myocardial region is extracted in advance using a known method, and the contour is extracted. May be obtained as a circle having a radius larger than the maximum value after calculating the maximum value of the distance from the rotation center of each point constituting the. Also, by combining the methods (1) and (2) above, the size of the region of interest is automatically determined by the same method as (2), and this is displayed on a display etc., and the user confirms it, which is necessary. It is also possible to use a method of performing fine adjustment according to the above.

関心領域設定モジュール36は、コンピュータに、ステップS3に係る処理を実行させる。画像削除情報入力モジュール38は、後述する画像削除モジュール40にて削除すべき投影画像、すなわち、心筋部以外の高集積部位が上記で設定した関心領域内に含まれている画像に関する情報を受け付ける。この処理は、ユーザがディスプレイ上等でそれぞれの投影画像を目視にて確認して該当する画像を指定し、コンピュータがその入力を受け付けるといった方法により行う事ができる。また、サイノグラム上で、心筋部位以外の高集積部位が前記関心領域の輪郭に対応する線(中心をはさんで2本存在)の内側に存在している投影角度を検出し、当該投影角度に対応する投影画像を削除すべき画像として入力するといった方法を用いても良い。画像削除モジュール40は、コンピュータに、ステップS4に係る処理を実行させる。非関心領域削除モジュール42は、コンピュータに、ステップS5に係る処理を実行させる。再構成モジュール44は、コンピュータに、ステップS6に係る処理を実行させる。出力モジュール46は、コンピュータに、ステップS7に係る処理を実行させる。  The region-of-interest setting module 36 causes the computer to execute processing related to step S3. The image deletion information input module 38 receives information regarding a projection image to be deleted by an image deletion module 40 described later, that is, an image in which a highly integrated region other than the myocardial portion is included in the region of interest set above. This process can be performed by a method in which the user visually confirms each projection image on a display or the like, designates the corresponding image, and the computer accepts the input. Further, on the sinogram, a projection angle where a highly integrated part other than the myocardial part is present inside a line (two existing across the center) corresponding to the contour of the region of interest is detected, and the projection angle is A method of inputting a corresponding projection image as an image to be deleted may be used. The image deletion module 40 causes the computer to execute processing related to step S4. The non-interest region deletion module 42 causes the computer to execute processing related to step S5. The reconfiguration module 44 causes the computer to execute processing related to step S6. The output module 46 causes the computer to execute processing related to step S7.

次に、本発明のさらに別の一側面に係る、画像処理装置について説明する。図5は、本発明に係る画像処理装置200の、好ましい態様における機能ブロック図である。好ましい態様において、本発明に係る画像処理装置200は、SPECTやPETといった、核医学画像撮像装置100と、有機的に結合されている。好ましい態様において、画像処理装置200は、機能的に、投影データセット取得部220と、代表スライス作成部320と、パラメータ算出部340と、入力部360と、画像シフト部240と、関心領域設定部(図5では、ROI設定部と表示)260と、判断部380と、画像削除部280と、非関心領域削除部300と、再構成部400と、出力部420とにより構成されている。  Next, an image processing apparatus according to another aspect of the present invention will be described. FIG. 5 is a functional block diagram of a preferred embodiment of the image processing apparatus 200 according to the present invention. In a preferred embodiment, the image processing apparatus 200 according to the present invention is organically coupled to a nuclear medicine image capturing apparatus 100 such as SPECT or PET. In a preferred embodiment, the image processing apparatus 200 functionally includes a projection data set acquisition unit 220, a representative slice creation unit 320, a parameter calculation unit 340, an input unit 360, an image shift unit 240, and a region of interest setting unit. (In FIG. 5, the ROI setting unit is displayed) 260, a determination unit 380, an image deletion unit 280, a non-interest region deletion unit 300, a reconstruction unit 400, and an output unit 420.

本発明に係る画像処理装置200は、典型的には、前記画像処理プログラム20を読み込んだコンピュータとして構成されるが、それぞれの機能を機械的に実行する機能を有した部品の組み合わせによって構成する事も可能である。  The image processing apparatus 200 according to the present invention is typically configured as a computer that reads the image processing program 20, but may be configured by a combination of components having a function of mechanically executing each function. Is also possible.

投影データセット取得部220は、ステップS1に係る処理を実行する。代表スライス作成部320は、ステップS23に係る処理を実行する。パラメータ算出部340は、入力部360を介して入力された心筋中心に関する情報を用い、ステップS25に係る処理を実行する。画像シフト部240は、ステップS2に関する処理を実行する。関心領域設定部(図5では、ROI設定部と表示)260は、入力部360より入力された関心領域の形状や大きさに関する情報を用い、ステップS3に関する処理を実行する。判断部380は、入力部360を介して入力された情報を用い、各投影画像が画像削除部280において削除すべき投影画像か否かを判断する。例えば、サイノグラム上で心筋部位以外の高集績部位が前記関心領域の輪郭に対応する線(中心をはさんで2本存在)の内側に存在しているか否かを確認し、内側に存在している投影角度における投影画像を、削除すべき投影画像と判断する。画像削除部280は、ステップS4に係る処理を実行する。非関心領域削除部300は、ステップS5に係る処理を実行する。再構成部400は、ステップS6に係る処理を実行する。出力部420は、ステップS7に係る処理を実行する。  The projection data set acquisition unit 220 executes the process related to step S1. The representative slice creation unit 320 executes the process related to step S23. The parameter calculation unit 340 uses the information regarding the myocardial center input via the input unit 360, and executes the process according to step S25. The image shift unit 240 executes processing related to step S2. The region-of-interest setting unit (displayed as the ROI setting unit in FIG. 5) 260 uses the information regarding the shape and size of the region of interest input from the input unit 360, and executes processing related to step S3. The determination unit 380 determines whether each projection image is a projection image to be deleted by the image deletion unit 280 using information input via the input unit 360. For example, on the sinogram, it is confirmed whether or not a highly collected site other than the myocardial site exists inside a line (two existing across the center) corresponding to the contour of the region of interest. The projection image at the projection angle is determined as the projection image to be deleted. The image deletion unit 280 executes processing related to step S4. The non-interest region deletion unit 300 executes the process according to step S5. The reconfiguration unit 400 executes the process related to step S6. The output unit 420 executes the process related to step S7.

以下に、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明の内容はこの内容になんら限定されるものではない。  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the contents of the present invention are not limited to these contents.

(心筋ファントムを用いた検証)
心筋ファントム(RH2型、株式会社京都科学製、心筋下壁部に人工欠損有り)を用い、心筋部にヘキサキス(2−メトキシイソブチルイソニトリル)テクネチウム(99mTc)を15MBqとなるように注入した。
また、肝臓に高集積を有する症例を再現するため、上記の心筋ファントムに、さらに肝臓部に心筋部の10倍の放射能濃度となるようにヘキサキス(2−メトキシイソブチルイソニトリル)テクネチウム(99mTc)を注入したファントムも用意した。
作成した各ファントムにつき、SPECT装置を用いた撮像を行った。SPECT装置並びに主な撮像条件は、表1の通りである。
(Verification using myocardial phantom)
Using a myocardial phantom (RH2 type, manufactured by Kyoto Kagaku Co., Ltd., with an artificial defect in the myocardial lower wall), hexakis (2-methoxyisobutylisonitrile) technetium ( 99m Tc) was injected into the myocardium so as to be 15 MBq.
In addition, in order to reproduce a case with high accumulation in the liver, hexakis (2-methoxyisobutyl isonitrile) technetium ( 99m Tc) was added to the above myocardial phantom and the liver to a radioactivity concentration 10 times that of the myocardial part. A phantom infused with was also prepared.
Each created phantom was imaged using a SPECT apparatus. Table 1 shows the SPECT apparatus and main imaging conditions.

Figure 2011022119
Figure 2011022119

得られた投影データセットにつき、通常のFBP処理を用いて画像再構成を行った。また、肝臓部に高集積部位を設けたファントムについては、下記の方法による処理を行った。
(1)各投影画像につき、心筋部位が画像の回転中心にくるようにシフトさせた(図6)。
(2)心筋部位に楕円の関心領域を設定した。
(3)この関心領域内に肝臓部(高集積部)が含まれている画像については、画像全体にマスク処理を施し、画像全体の削除を行った。一方、それ以外の画像については、関心領域外にマスク処理を施し、肝臓部(高集積部)を含む心筋外の領域の削除を行った。(図7)
(4)マスク処理後の投影データセットを用い、表1記載の方法によるFBP処理を用いた画像再構成を行った。
The obtained projection data set was subjected to image reconstruction using a normal FBP process. In addition, the phantom provided with a highly integrated site in the liver was processed according to the following method.
(1) For each projection image, the myocardial region was shifted so as to be at the center of rotation of the image (FIG. 6).
(2) An elliptical region of interest was set in the myocardial region.
(3) For an image in which the liver portion (highly integrated portion) is included in this region of interest, the entire image is subjected to mask processing, and the entire image is deleted. On the other hand, for the other images, mask processing was performed outside the region of interest, and the region outside the myocardium including the liver portion (highly integrated portion) was deleted. (Fig. 7)
(4) Using the projection data set after the mask processing, image reconstruction using FBP processing by the method described in Table 1 was performed.

得られた再構成画像の一例を、図8〜図10に示す。肝臓部に高集積を有していないファントムでは、通常のFBP処理によって得られた再構成画像において、ストリークアーチファクトのない良好な画像が得られ、下壁部の人口欠損も良好に描出されていた(図8)。
肝臓部に高集積を呈したファントムにおいては、通常のFBP処理により得られた再構成画像においてストリークアーチファクトが発生し、その影響により下壁部の人口欠損も描出されていなかった(図9)。
一方、肝臓部に高集積を呈したファントムにおいて、通常のFBP処理に先立ちマスク処理を施した例では、ストリークアーチファクトが消失し、下壁部の人口欠損も明瞭に描出されていた(図10)。
An example of the obtained reconstructed image is shown in FIGS. In a phantom that does not have high accumulation in the liver, a good image without streak artifacts was obtained in the reconstructed image obtained by normal FBP processing, and the population defect in the lower wall was also well depicted (FIG. 8).
In the phantom exhibiting high accumulation in the liver, streak artifacts occurred in the reconstructed image obtained by normal FBP processing, and no population deficit in the lower wall was also depicted due to the influence (FIG. 9).
On the other hand, in the phantom exhibiting high accumulation in the liver part, in the example in which the mask process was performed prior to the normal FBP process, the streak artifact disappeared and the population defect of the lower wall part was clearly depicted (FIG. 10). .

次に、肝臓部に高集積を呈したファントムにて得られた画像につき、同一断面における横断像上で心筋部位にドーナツ状の関心領域を設定し(図11)、%アップテークを求めてばらつきの比較を行った。その結果、通常のFBP処理を施した再構成画像では分散が97.45であったのに対し、FBP処理に先立ちマスク処理を施した再構成画像では分散が48.54と、減少していた。  Next, a donut-shaped region of interest is set in the myocardial region on a cross-sectional image in the same cross section of the image obtained with a phantom that is highly integrated in the liver (FIG. 11), and the% uptake is obtained to vary. A comparison was made. As a result, the reconstructed image subjected to the normal FBP process had a variance of 97.45, whereas the reconstructed image subjected to the mask process prior to the FBP process had a variance of 48.54. .

本発明は、核医学画像の画像処理プログラム並びに核医学画像処理装置の分野において、利用する事ができる。  The present invention can be used in the fields of nuclear medicine image processing programs and nuclear medicine image processing apparatuses.

20 本発明に係る画像処理プログラム
10 記憶媒体
22 メインモジュール
24 投影データセット取得モジュール
26 代表スライス作成モジュール
28 心筋中心決定モジュール
30 シフトパラメータ算出モジュール
32 画像シフトモジュール
34 関心領域情報入力モジュール
36 関心領域設定モジュール
38 画像削除情報入力モジュール
40 画像削除モジュール
42 非関心領域削除モジュール
44 再構成モジュール
46 出力モジュール
100 核医学画像撮像装置
200 画像処理装置
220 投影データセット取得部
240 画像シフト部
260 関心領域設定部(図5では、ROI設定部と表示)
280 画像削除部
300 非関心領域削除部
320 代表スライス作成部
340 パラメータ算出部
360 入力部
380 判断部
400 再構成部
420 出力部
20 Image processing program 10 according to the present invention Storage medium 22 Main module 24 Projection data set acquisition module 26 Representative slice creation module 28 Myocardial center determination module 30 Shift parameter calculation module 32 Image shift module 34 Region of interest information input module 36 Region of interest setting module 38 Image deletion information input module 40 Image deletion module 42 Non-interest region deletion module 44 Reconstruction module 46 Output module 100 Nuclear medicine imaging device 200 Image processing device 220 Projection data set acquisition unit 240 Image shift unit 260 Region of interest setting unit (Fig. 5 is displayed as ROI setting section)
280 Image deletion unit 300 Non-interest region deletion unit 320 Representative slice creation unit 340 Parameter calculation unit 360 Input unit 380 Judgment unit 400 Reconstruction unit 420 Output unit

Claims (13)

コンピュータが心筋核医学画像の投影データセットを取得する投影データセット取得ステップと、
コンピュータが、前記投影データセットに含まれる各投影画像上で心筋部位を含む領域に関心領域を設定する関心領域設定ステップと、
コンピュータが、心筋部以外の高集積部位が前記関心領域と重なっている投影画像を削除する画像削除ステップと、
コンピュータが、前記画像削除ステップにて心筋部以外の高集積部位が前記関心領域内と重なっている投影画像を削除した後の投影データセットに含まれる各投影画像につき、前記関心領域設定ステップにて設定した関心領域以外の部分を削除する非関心領域削除ステップと、
コンピュータが、非関心領域削除ステップ後の投影データセットを用いて画像再構成を行う画像再構成ステップと、を含む、画像処理方法。
A projection data set acquisition step in which a computer acquires a projection data set of a myocardial nuclear medicine image;
A region of interest setting step in which a computer sets a region of interest in a region including a myocardial region on each projection image included in the projection data set;
An image deletion step in which a computer deletes a projection image in which a highly integrated portion other than the myocardial portion overlaps the region of interest;
In the region of interest setting step, for each projection image included in the projection data set after the computer deletes the projection image in which the highly integrated portion other than the myocardial region overlaps the region of interest in the image deletion step A non-interest region deletion step of deleting a portion other than the set region of interest;
An image processing method, wherein the computer includes an image reconstruction step of performing image reconstruction using the projection data set after the non-interest region deletion step.
関心領域設定ステップの前に、コンピュータが、投影データセットに含まれる各投影画像において、心筋部位の中心を画面の回転中心に移動させる、画像シフトステップをさらに含み、
関心領域設定ステップは、コンピュータが、画像シフトステップ処理後の投影データセットにおける各投影画像上で心筋部位を含む領域に関心領域を設定するものである、請求項1に記載の画像処理方法。
Prior to the region of interest setting step, the computer further includes an image shift step of moving the center of the myocardial region to the center of rotation of the screen in each projection image included in the projection data set,
The image processing method according to claim 1, wherein the region of interest setting step sets the region of interest in a region including a myocardial region on each projection image in the projection data set after the image shift step processing.
非関心領域削除ステップにおける関心領域以外の部分の削除が、マスク処理にて行われるものである、請求項1または請求項2に記載の、画像処理方法。  The image processing method according to claim 1 or 2, wherein the deletion of a portion other than the region of interest in the non-region of interest deletion step is performed by mask processing. 非関心領域削除ステップにおける関心領域以外の部分の削除が、関心領域外の部分をバックグラウンドの平均値で補完する事により行われるものである、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の、画像処理方法。  The deletion of a portion other than the region of interest in the non-region of interest deletion step is performed by complementing a portion outside the region of interest with an average value of the background. The image processing method as described. 非関心領域削除ステップ後の各投影画像において、非関心領域の削除処理後の画像上で、削除された領域を関心領域境界における値で補完するデータ補完ステップをさらに含み、
画像再構成ステップは、データ補完ステップ後の投影データセットを用いて画像再構成を行うものである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の、画像処理方法。
In each projection image after the non-interest region deletion step, further includes a data interpolation step of complementing the deleted region with a value at the region of interest boundary on the image after the non-interest region deletion process,
The image processing method according to claim 1, wherein the image reconstruction step performs image reconstruction using a projection data set after the data complementing step.
コンピュータに、心筋核医学画像の投影データセットを取得する投影データ取得ステップと、
前記投影データセットに含まれる各投影画像上で心筋部位を含む領域に関心領域を設定する関心領域設定ステップと、
心筋部以外の高集積部位が前記関心領域と重なっている投影画像を削除する画像削除ステップと、
前記画像削除ステップにて心筋部以外の高集積部位が前記関心領域内と重なっている投影画像を削除した後の投影データセットに含まれる各投影画像につき、前記関心領域設定ステップにて設定した関心領域以外の部分を削除する非関心領域削除ステップと、
非関心領域削除ステップ後の投影データセットを用いて画像再構成を行う画像再構成ステップと、を実行させる、画像処理プログラム。
Projection data acquisition step for acquiring a projection data set of myocardial nuclear medicine images in a computer;
A region of interest setting step for setting a region of interest in a region including a myocardial region on each projection image included in the projection data set;
An image deletion step of deleting a projection image in which a highly integrated region other than the myocardial portion overlaps the region of interest;
The interest set in the region-of-interest setting step for each projection image included in the projection data set after deleting the projection image in which the highly integrated portion other than the myocardial region overlaps the region of interest in the image deletion step A non-interest area deleting step for deleting a part other than the area;
An image processing program that executes an image reconstruction step of performing image reconstruction using the projection data set after the non-interest region deletion step.
関心領域設定ステップの前に、コンピュータに、投影データセットに含まれる各投影画像において、心筋部位の中心を画面の回転中心に移動させる、画像シフトステップをさらに実行させ、
関心領域設定ステップにおいては、コンピュータに、画像シフトステップ処理後の投影データセットにおける各投影画像上で心筋部位を含む領域に関心領域を設定する処理を実行させるものである、請求項6に記載の画像処理プログラム。
Prior to the region-of-interest setting step, the computer further causes an image shift step to move the center of the myocardial region to the center of rotation of the screen in each projection image included in the projection data set,
The region-of-interest setting step causes the computer to execute processing for setting a region of interest in a region including a myocardial region on each projection image in the projection data set after the image shift step processing. Image processing program.
非関心領域削除ステップにおける関心領域以外の部分の削除が、コンピュータにマスク処理を実行させる事により行われるものである、請求項6または請求項7に記載の、画像処理プログラム。  The image processing program according to claim 6 or 7, wherein the deletion of a part other than the region of interest in the non-region of interest deletion step is performed by causing a computer to execute a mask process. 非関心領域削除ステップにおける関心領域以外の部分の削除が、コンピュータに関心領域外の部分をバックグラウンドの平均値で補完する処理を実行させる事により行われるものである、請求項6〜請求項8のいずれか1項に記載の、画像処理プログラム。  The deletion of a part other than the region of interest in the non-region of interest deletion step is performed by causing a computer to execute a process of complementing a part outside the region of interest with an average value of the background. The image processing program according to any one of the above. コンピュータに、非関心領域の削除処理後の画像上で、削除された領域を関心領域境界における値で補完する、データ補完ステップをさらに実行させ、
画像再構成ステップは、コンピュータに、データ補完ステップ後の投影データセットを用いて画像再構成を実行させるものである、請求項6〜8のいずれか1項に記載の、画像処理プログラム。
Causing the computer to further execute a data complementing step of complementing the deleted region with a value at the region of interest boundary on the image after the non-interesting region deletion process;
The image processing program according to any one of claims 6 to 8, wherein the image reconstruction step causes the computer to execute image reconstruction using the projection data set after the data complementing step.
心筋核医学画像の投影データセットを取り込む投影データセット取得部と、
前記投影データセットに含まれる各投影画像上で心筋部位を含む領域に関心領域を設定する関心領域設定部と、
前記投影データセットに含まれる各投影画像のうち、心筋部位以外の高集積部位が前記関心領域と重なっている投影画像を削除する画像削除部と、
前記関心領域設定部の機能により設定された前記関心領域以外の部分を各投影画像上において削除する非関心領域削除部と、
投影データセットを用いて画像再構成を行う画像再構成部と、を備える、画像処理装置。
A projection data set acquisition unit for capturing a projection data set of myocardial nuclear medicine images;
A region-of-interest setting unit that sets a region of interest in a region including a myocardial region on each projection image included in the projection data set;
An image deletion unit that deletes a projection image in which a highly integrated region other than a myocardial region overlaps the region of interest among each projection image included in the projection data set;
A non-interest region deleting unit that deletes a portion other than the region of interest set by the function of the region of interest setting unit on each projection image;
An image processing apparatus comprising: an image reconstruction unit configured to perform image reconstruction using a projection data set.
投影データセットに含まれる各投影画像について、心筋部位の中心を画面の回転中心に移動させる機能を有する、画像シフト部をさらに備える、請求項11に記載の、画像処理装置。  The image processing apparatus according to claim 11, further comprising an image shift unit having a function of moving the center of the myocardial region to the rotation center of the screen for each projection image included in the projection data set. 非関心領域の削除処理後の画像上で、削除された領域を関心領域境界における値で補完する機能を有する、データ補完部をさらに備える、請求項11または請求項12に記載の、画像処理装置。  The image processing apparatus according to claim 11, further comprising a data complementing unit having a function of complementing the deleted region with a value at the region of interest boundary on the image after the non-interesting region deletion processing. .
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