JP2011027601A - Radiation image processor, radiation image processing method, and radiation image processing program - Google Patents

Radiation image processor, radiation image processing method, and radiation image processing program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processor for processing images by quickly generating two-dimensional image data from a lot of photon information detected with a gamma camera without need of a lot of fixed length frame memories and without reducing resolution and fixed quantity property. <P>SOLUTION: The radiation image processor includes: a means for obtaining XY two-dimensional position information of photons radiated from a specimen and obtaining an energy value of each photon as Z values; a means for obtaining detection conditions of each photon as detection condition information; a classifying means for classifying each detection position information and each Z value in each detection condition based on the corresponding detection condition information; and a converting means for converting each detection position information into conversion position information of pixel numbers smaller than a XY two-dimensional space in addresses. The Z value counts up photon output frequencies in each classification due to the classifying means when it is within a previously defined effective range, measures the photon output frequencies in each conversion position information, and generates two-dimensional image data in each classification due to the classifying means. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、核医学におけるPET又はSPECT装置に代表されるガンマカメラ等による放射線画像処理装置等に関する。   The present invention relates to a radiation image processing apparatus using a gamma camera or the like typified by a PET or SPECT apparatus in nuclear medicine.

ガンマカメラは、被検体内に投与した放射性医薬品の分布を、ガンマ線を検出することにより可視化し、癌細胞の分布等を観察するための装置である。放射性医薬品とは、ガンマ線を放出する放射性同位元素で標識した化合物である。   A gamma camera is a device for visualizing the distribution of a radiopharmaceutical administered into a subject by detecting gamma rays and observing the distribution of cancer cells. A radiopharmaceutical is a compound labeled with a radioisotope that emits gamma rays.

出願人による特許出願である特許文献1には、光電子増倍管によって撮像された画像など、複数の粒状パターンによって像を示す画像データについて、シンチレータ配置に基づく画像データへの変換を高精度に行なう技術等が開示されている。   In Patent Document 1, which is a patent application by the applicant, image data representing an image by a plurality of granular patterns, such as an image taken by a photomultiplier tube, is converted to image data based on a scintillator arrangement with high accuracy. Technology etc. are disclosed.

このような画像変換技術を、例えば、特許文献2に開示されている小動物用マイクロSPECT装置に組み込んで、血液循環を可視化するなど、種々の動物実験への応用が行なわれている。更に、この画像変換技術は、SPECTに限らず、小動物用PET装置 (陽電子放射断層撮影法)にも展開され、放射性同位元素を合成した治験用薬剤をマウスやラット等の実験動物に投与して、その代謝状態を可視化し薬剤の効果を調べる創薬分野にも使用されている。   For example, such an image conversion technique is incorporated in a micro SPECT device for small animals disclosed in Patent Document 2 to visualize blood circulation, and is applied to various animal experiments. Furthermore, this image conversion technology is not limited to SPECT, but has also been applied to PET devices for small animals (positron emission tomography), and administration of clinical drugs synthesized with radioisotopes to experimental animals such as mice and rats. It is also used in the field of drug discovery to visualize the metabolic state and examine the effects of drugs.

特開2007−121259号公報JP 2007-121259 A 特開2004−233149号公報JP 2004-233149 A

SPECT/PETというヒト向けに開発された核医学診断技術をバイオ分野に展開する技術は、総称して分子イメージングと呼ばれるようになり、中動物に対するニーズも高まってきた。中動物の対象は3つあり、(1)第1は大型の実験動物で、マウス・ラットよりヒトに近い霊長類(カニクイザル、マーモセットなど)を用いて、よりヒトに近い薬剤効果の検証に使用すること。(2)第2は獣医学分野で、ストレス社会においてペットの癒し効果が重要視されるとともに、イヌ・ネコなどにおいても生活習慣病が増加しており、ヒトと同様に病気の診断に使用すること。(3)第3はヒトの脳研究目的で、fMRI、光トポグラフィーとともに脳機能可視化において分子イメージングが注目されているが、コストや設置スペースの点で臨床用PET/SPECTを導入することは難しく、脳専用の安価な小型PET/SPECT装置が要望されるようになってきたことが挙げられる。   SPECT / PET, a technology for deploying nuclear medicine diagnostic technology developed for humans in the bio field, has come to be collectively called molecular imaging, and the need for medium animals has also increased. There are three middle animal subjects. (1) The first is a large experimental animal, which is used for verification of drug effects closer to humans using primates (cynomolgus monkeys, marmosets, etc.) closer to humans than mice and rats. To do. (2) Secondly, in the field of veterinary medicine, the healing effect of pets is regarded as important in a stressed society, and lifestyle-related diseases are increasing in dogs and cats, etc., and they are used for diagnosing diseases like humans. thing. (3) Thirdly, for the purpose of human brain research, molecular imaging is gaining attention in fMRI and optical topography as well as visualization of brain function, but it is difficult to introduce clinical PET / SPECT in terms of cost and installation space. There is a demand for an inexpensive small PET / SPECT device dedicated to the brain.

CT/MRIでは主として解像度の高さが重要視される。一方で、PET/SPECTでは撮像画像をもとに循環血液量・代謝量・血流量などの定量計算が行われるため、画像の定量性が高いこと、即ち各画素の値(放射線カウント)の精度・信頼性が高いことが要求される。従って、基本となるガンマカメラの校正精度が重要になる。   In CT / MRI, high resolution is important. On the other hand, since PET / SPECT performs quantitative calculations such as circulating blood volume, metabolic volume, and blood flow volume based on the captured image, the image is highly quantitative, that is, the accuracy of the value of each pixel (radiation count).・ High reliability is required. Therefore, the calibration accuracy of the basic gamma camera is important.

ガンマカメラにおいて、ガンマ線光子の検出器面上の位置(X,Y)と進入エネルギーZが計測され、フォトンイベントデータ(RAWデータ)が時系列にPCに転送される。例えば、従来は、コンピュータ上に、{X:256×Y:256×Z:32}、或いは、{X:512×Y:512×Z:128}の3次元のフレームメモリ(光子カウンタ)を用意し、フォトンを1つ受信するごとに対応する(X,Y,Z)アドレスの値を1づつカウントアップさせる方法をとっていた。これらはコンピュータのソフトウェアにより実現しており、フレームメモリとはコンピュータに実装されているメインメモリの一部を割り当てたものである。   In the gamma camera, the position (X, Y) of the gamma ray photon on the detector surface and the approach energy Z are measured, and photon event data (RAW data) is transferred to the PC in time series. For example, conventionally, a three-dimensional frame memory (photon counter) of {X: 256 × Y: 256 × Z: 32} or {X: 512 × Y: 512 × Z: 128} is prepared on a computer. Then, every time one photon is received, the corresponding (X, Y, Z) address value is counted up one by one. These are realized by computer software, and the frame memory is a part of main memory mounted on the computer.

しかし、中動物向けでは、被検体自体のサイズが大きく、少なくとも小動物と同程度の精度を維持するためには、小動物に比して二次元空間範囲におけるXY方向で8倍、かつ、エネルギー分解能も8倍の{X:4096×Y:4096×Z:1024、32Gバイト}の3次元のフレームメモリを必要とし、通常のコンピュータで実現することは困難である。また、従来フレーム単位に画像を取り込み、補正処理を行っていたが、中動物向けでは、被検体を支持するベッドを移動させたり、ガンマカメラを被検体の周囲に回転させながら撮像することがあり、撮像条件毎に補正対象のフレーム数が増大しているため、作業効率上の問題も発生する。   However, for medium animals, the size of the subject itself is large, and in order to maintain at least the same level of accuracy as that of small animals, it is 8 times in the XY direction in the two-dimensional space range as compared to small animals, and the energy resolution is also high. Eight times as much as {X: 4096 × Y: 4096 × Z: 1024, 32 Gbytes} three-dimensional frame memory is required, which is difficult to realize with a normal computer. Conventionally, images were captured in frame units and correction processing was performed, but for middle animals, images may be taken while moving the bed that supports the subject or rotating the gamma camera around the subject. Since the number of frames to be corrected increases for each imaging condition, a problem in work efficiency also occurs.

そこで、本願発明は、大量の固定長のフレームメモリを必要とすることなく、かつ、解像度と定量性を低減させることなく、ガンマカメラにより検出された大量のフォトン情報を迅速に処理して二次元画像データを生成し、画像処理を行なうことができる放射線画像処理装置を実現することを課題とする。   Therefore, the present invention quickly processes a large amount of photon information detected by a gamma camera without requiring a large amount of fixed-length frame memory and without reducing resolution and quantification. It is an object of the present invention to realize a radiation image processing apparatus that can generate image data and perform image processing.

上記課題を解決すべく、請求項1に記載の発明は、被検体が放射するフォトンを検出する検出手段と、前記検出手段により検出された各フォトンが有するXY二次元空間範囲における検出位置情報(X,Y)を取得し、かつ、前記各フォトンのエネルギー値をz値として取得するフォトン情報取得手段と、前記各フォトンが検出された際の検出条件を検出条件情報として取得する検出条件情報取得手段と、前記各フォトンについて、前記フォトン情報取得手段により取得された検出位置情報(X,Y)及びz値と、前記検出条件情報取得手段により取得された検出条件情報と、を夫々対応付けて記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、各前記検出位置情報(X,Y)及びz値を、対応する前記検出条件情報に基づいて、同一検出条件毎に分類する分類手段と、各前記検出位置情報(X,Y)を、前記XY二次元空間範囲にて定められる画素数よりも小さい画素数で定義される二次元画像おける変換位置情報(x,y)(x<Xかつy<Y) にアドレス変換する変換手段と、前記各フォトンの前記z値が、前記変換位置情報(x,y)に基づいて予め定められた有効範囲内か否かを判定する判定手段と、判定の結果、前記フォトンの前記z値が、予め定義された有効範囲内である場合には、前記分類手段による分類毎に、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を前記z値の如何にかかわらずカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)毎にフォトン出力頻度を計測する計測手段と、前記変換位置情報(x,y)に対応する前記フォトン出力頻度に基づいて、前記分類手段による分類毎に、前記二次元画像を示す二次元画像データを生成する生成手段と、を有することを特徴とする放射線画像処理装置である。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a detection means for detecting photons emitted from a subject, and detection position information in an XY two-dimensional space range of each photon detected by the detection means ( X, Y) and a photon information acquisition means for acquiring the energy value of each photon as a z value, and detection condition information acquisition for acquiring a detection condition when each photon is detected as detection condition information And the detection position information (X, Y) and z value acquired by the photon information acquisition means and the detection condition information acquired by the detection condition information acquisition means for each photon. Storage control means for storing in the storage means, classification means for classifying each of the detected position information (X, Y) and z value for each same detection condition based on the corresponding detection condition information, The detected position information (X, Y) is converted position information (x, y) (x <X and y <in a two-dimensional image defined by the number of pixels smaller than the number of pixels defined in the XY two-dimensional space range. Conversion means for converting the address to Y), determination means for determining whether the z value of each photon is within a predetermined effective range based on the conversion position information (x, y), and As a result, when the z value of the photon is within a pre-defined effective range, the conversion position information (x, y) corresponding to each photon for each photon for each classification by the classification unit. ) Counts up the photon output frequency at the position on the two-dimensional image indicated by any of the z values, and measures the photon output frequency for each converted position information (x, y); Based on the photon output frequency corresponding to the converted position information (x, y) , For each classification by the classifying means, a radiographic image processing apparatus characterized by having a generating means for generating a two-dimensional image data representing the two-dimensional image.

上記課題を解決すべく、請求項2に記載の発明は、装置校正用の被検体が放出するフォトンを検出する校正フォトン検出手段と、前記校正フォトン検出手段により検出された各フォトンが有するXY二次元空間範囲における校正フォトン検出位置情報(X,Y)を取得し、かつ、前記各フォトンのエネルギー値をz値として取得する校正フォトン情報取得手段と、前記校正フォトン検出手段により検出された各前記フォトンについて、対応する前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)が示す前記XY二次元空間範囲におけるフォトン出力頻度を前記z値の如何にかかわらずカウントアップして、前記XY二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列を作成し、当該XY二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列の前記フォトン出力頻度に基づいて、前記変換手段がアドレス変換する際のXYアドレス変換テーブルを作成するXYアドレス変換テーブル作成手段と、前記XYアドレス変換テーブルを参照して、前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を前記二次元画像における前記変換位置情報(x,y)に変換し、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度として前記z値別にカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)及びz値に基づく三次元固定長配列を作成する三次元固定長配列作成手段と、前記三次元固定長配列に基づいて、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるz値の有効範囲を定義するためのzアドレス変換テーブルを作成するzアドレス変換テーブル作成手段と、を有し、前記変換手段は、前記XYアドレス変換テーブル作成手段により作成されたXYアドレス変換テーブルに基づいて、各前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を、前記二次元画像おける変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、前記判定手段は、前記zアドレス変換テーブルにより作成されたzアドレス変換テーブルの前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記z値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像処理装置である。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 2 is directed to calibration photon detection means for detecting photons emitted by a subject for apparatus calibration, and XY two included in each photon detected by the calibration photon detection means. Calibration photon detection position information (X, Y) in a dimensional space range is acquired, and calibration photon information acquisition means for acquiring the energy value of each photon as a z value, and each of the detected photon detection means For photons, the photon output frequency in the XY two-dimensional space range indicated by the corresponding calibration photon detection position information (X, Y) is counted up regardless of the z value, and corresponds to the XY two-dimensional space range. To create a two-dimensional fixed-length array, and based on the photon output frequency of the two-dimensional fixed-length array corresponding to the XY two-dimensional space range, XY address conversion table creating means for creating an XY address conversion table when the conversion means performs address conversion, and referring to the XY address conversion table, the calibration photon detection position information (X, Y) in the two-dimensional image The z-value as the photon output frequency at the position on the two-dimensional image indicated by the converted position information (x, y) corresponding to each photon for each photon converted to the converted position information (x, y) Counting up separately, three-dimensional fixed length array creating means for creating a three-dimensional fixed length array based on the converted position information (x, y) and z value, and based on the three-dimensional fixed length array, the two-dimensional Z address conversion table creating means for creating a z address conversion table for defining an effective range of z values at each position (x, y) on the image, wherein the conversion means is the XY Based on the XY address conversion table created by the address conversion table creating means, each calibration photon detection position information (X, Y) is converted into address conversion position information (x, y) in the two-dimensional image, The determination means determines whether the z value of each photon is within a predetermined effective range based on the value in the conversion position information (x, y) of the z address conversion table created by the z address conversion table. The radiological image processing apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether or not.

上記課題を解決すべく、請求項3に記載の発明は、前記検出手段は複数の検出器により構成され、前記フォトン情報取得手段および前記検出条件情報取得手段は複数の検出器に対応して、複数セットの検出位置情報(X,Y)及びz値、および検出条件情報を取得し、前記記憶制御手段は、各前記検出器の夫々の検出位置情報(X,Y)及びz値、および検出条件情報を対応付けて前記記憶手段に記憶し、前記分類手段は、前記各検出器に対応して取得された前記複数セットの検出位置情報(X,Y)及びz値および検出条件情報に基づいて、各セットごとに同一検出条件毎に分類し、前記変換手段は、各前記検出位置情報(X,Y)に対して、当該検出位置情報(X,Y)が取得された検出器に対応する夫々のXYアドレス変換テーブルを用いてアドレス変換し、前記判定手段は前記各フォトンの前記z値が、当該z値が取得された検出器に対応する夫々のzアドレス変換テーブルであって、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるz値の有効範囲を定義するための各前記zアドレス変換テーブルに基づいて、前記各フォトンの前記z値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定し、前記計測手段は、前記フォトン出力頻度として、複数の前記検出器に対応する複数の二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を、夫々独立して計測するようにし、前記生成手段は、前記複数の検出器毎に、かつ前記分類手段による分類毎に、複数の前記二次元画像データを生成することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像処理装置である。   In order to solve the above-mentioned problem, in the invention according to claim 3, the detection means is constituted by a plurality of detectors, and the photon information acquisition means and the detection condition information acquisition means correspond to the plurality of detectors, A plurality of sets of detection position information (X, Y) and z values, and detection condition information are obtained, and the storage control means detects each detection position information (X, Y) and z value of each of the detectors, and detection Condition information is associated and stored in the storage means, and the classification means is based on the plurality of sets of detection position information (X, Y), z values, and detection condition information acquired corresponding to each detector. And each set is classified according to the same detection condition, and the conversion means corresponds to each detection position information (X, Y) corresponding to the detector from which the detection position information (X, Y) is acquired. The address conversion is performed using each XY address conversion table, and the determination means Is the z address conversion table corresponding to the detector from which the z value is obtained, and the z value of each photon is valid for each position (x, y) on the two-dimensional image. Based on each z address conversion table for defining a range, it is determined whether or not the z value of each photon is within a predetermined effective range, and the measurement means, as the photon output frequency, The photon output frequencies at positions on a plurality of two-dimensional images corresponding to the plurality of detectors are independently measured, and the generation unit classifies each of the plurality of detectors by the classification unit. The radiographic image processing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the two-dimensional image data are generated every time.

上記課題を解決すべく、請求項4に記載の発明は、前記校正フォトン検出手段は、複数の検出器により構成され、前記校正フォトン情報取得手段は、前記各検出器に対応して、複数セットの校正フォトン検出位置情報(X,Y)とz値を取得し、前記XYアドレス変換テーブル作成手段は、前記各検出器に対応する複数の前記XYアドレス変換テーブルを作成し、前記三次元固定長配列作成手段は、前記各検出器に対応する複数の三次元固定長配列を作成し、前記zアドレス変換テーブル作成手段は、前記各検出器に対応する複数のzアドレス変換テーブルを作成するようにし、前記変換手段は、前記各検出器に対応して作成されたXYアドレス変換テーブルに基づいて、前記検出器ごとに取得された各前記検出位置情報(X,Y)を、前記各検出器にする前記二次元画像おける変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、前記判定手段は、前記各検出器に対応して作成された前記zアドレス変換テーブルの前記各検出器に対応する前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記z値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の放射線画像処理装置である。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 4 is characterized in that the calibration photon detection means is constituted by a plurality of detectors, and the calibration photon information acquisition means corresponds to each of the detectors. The calibration photon detection position information (X, Y) and z value of the XY address conversion table creating means create a plurality of the XY address conversion tables corresponding to each detector, and the three-dimensional fixed length The array creating means creates a plurality of three-dimensional fixed-length arrays corresponding to the detectors, and the z address conversion table creating means creates a plurality of z address conversion tables corresponding to the detectors. The conversion means, based on the XY address conversion table created corresponding to each detector, the detection position information (X, Y) acquired for each detector to each detector. Do Address conversion to conversion position information (x, y) in the two-dimensional image, the determination means, the conversion position corresponding to each detector of the z address conversion table created corresponding to each detector The radiation according to claim 2 or 3, wherein it is determined whether or not the z value of each photon is within a predetermined effective range based on a value in the information (x, y). An image processing apparatus.

上記課題を解決すべく、請求項5に記載の発明は、前記被検体は台上に支持されており、かつ、前記検出手段に含まれるカメラが前記台の周囲を回転可能に支持されており、かつ、前記台が前記カメラの回転円弧の中心を移動軸として移動する場合に、前記検出条件は、前記各フォトンが検出された際の前記カメラの回転角度、前記台の軸方向位置の少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の放射線画像処理装置である。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 5 is characterized in that the subject is supported on a table, and a camera included in the detection means is supported rotatably around the table. And when the stage moves with the center of the rotation arc of the camera as the movement axis, the detection condition is at least a rotation angle of the camera when each photon is detected, and an axial position of the stage. The radiation image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising:

上記課題を解決すべく、請求項6に記載の発明は、前記カメラは、前記台の周囲を反復回転する場合に、前記検出条件は、前記各フォトンが検出された際の前記カメラの回転角度、前記台の軸方向位置、前記反復回転における反復回数、の少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項5に記載の放射線画像処理装置である。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 6 is that, when the camera repeatedly rotates around the base, the detection condition is a rotation angle of the camera when each photon is detected. The radiation image processing apparatus according to claim 5, comprising: at least one of an axial position of the table and a number of repetitions in the repeated rotation.

上記課題を解決すべく、請求項7に記載の発明は、前記検出条件は、前記各フォトンが検出された際の検出時刻であることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の放射線画像処理装置である。   In order to solve the above-described problem, in the invention according to claim 7, the detection condition is a detection time when each photon is detected. The radiation image processing apparatus according to the item.

上記課題を解決すべく、請求項8に記載の発明は、前記XYアドレス変換テーブル作成手段は、前記校正フォトン検出位置情報が示す前記XY二次元空間範囲における前記フォトン出力頻度に基づいて所定手法により抽出されたピーク点であって、隣接する4つの前記ピーク点からなる四角形の重心点を各々決定する重心点決定手段と、隣接する4つの前記重心点を直線で連結し、当該直線で形成された重心点四角形を生成する重心点四角形生成手段と、前記重心点四角形のいずれかの重心点と、隣接している2つの重心点との2つの中点と、中央に位置するピーク点とを4つの直線で連結させて4分割四角形を生成する4分割四角形生成手段と、を有し、前記アドレス情報決定手段は、前記4分割四角形の所定方向の頂点に位置する前記画素が有する前記アドレス情報を、当該4分割四角形に含まれる前記画素の前記アドレス情報として夫々決定し、全ての前記4分割四角形にかかる前記所定方向は同一方向であることを特徴とする請求項2又は請求項4乃至請求項7の何れか一項に記載の放射線画像処理装置である。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 8 is characterized in that the XY address conversion table creating means uses a predetermined method based on the photon output frequency in the XY two-dimensional space range indicated by the calibration photon detection position information. The extracted peak points are formed by connecting the center of gravity point determining means for determining the center of gravity of each quadrangle composed of the four adjacent peak points, and the four adjacent center of gravity points by a straight line. A center-of-gravity point rectangle generating means for generating a center-of-gravity point rectangle, two center points of any one of the center-of-gravity point rectangles, two adjacent center-of-gravity points, and a peak point located at the center. A quadrant quadrature generating unit that generates a quadrant quadrilateral by connecting four straight lines, and the address information determination unit is configured to output the image located at a vertex of the quadrant quadrangle in a predetermined direction. The address information included in the quadrant quadrangle is determined as the address information of the pixels included in the quadrant quadrangle, and the predetermined directions for all the quadrant quadrilaterals are the same direction. It is a radiographic image processing apparatus as described in any one of Claim 4 thru | or 7.

上記課題を解決すべく、請求項9に記載の発明は、被検体から放射されるフォトンを検出する検出器と放射線画像処理装置による放射線画像処理方法であって、前記画像処理装置が、前記検出器により検出された各フォトンが有するXY二次元空間範囲における検出位置情報(X,Y)と、前記各フォトンのエネルギー値を示すz値と、を取得するフォトン情報取得ステップと、前記各フォトンが検出された際の検出条件を検出条件情報として取得する検出条件情報取得ステップと、前記各フォトンについて、前記フォトン情報取得ステップにて取得された検出位置情報(X,Y)及びz値と、前記検出条件情報取得ステップにて取得された検出条件情報と、を夫々対応付けて記憶手段に記憶させるステップと、各前記検出位置情報(X,Y)及びz値を、対応する前記検出条件情報に基づいて、同一検出条件毎に分類するステップと、各前記検出位置情報(X,Y)を、前記XY二次元空間範囲にて定められる画素数よりも小さい画素数で定義される二次元画像おける変換位置情報(x,y)(x<Xかつy<Y)にアドレス変換する変換ステップと、前記各フォトンの前記z値が、前記変換位置情報(x,y)に基づいて予め定められた有効範囲内か否かを判定する判定ステップと、判定の結果、前記フォトンの前記z値が、予め定義された有効範囲内である場合には、分類毎に、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を前記z値の如何にかかわらずカウントアップして、前記変換位置情報毎にフォトン出力頻度を計測するステップと、前記変換位置情報(x,y)に対応する前記フォトン出力頻度に基づいて、分類毎に、前記二次元画像を示す二次元画像データを生成するステップと、を有することを特徴とする放射線画像処理方法である。   In order to solve the above problem, the invention according to claim 9 is a radiographic image processing method using a detector that detects photons emitted from a subject and a radiographic image processing apparatus, wherein the image processing apparatus includes the detection A photon information acquisition step for acquiring detected position information (X, Y) in an XY two-dimensional space range of each photon detected by the detector, and a z value indicating an energy value of each photon; and Detection condition information acquisition step for acquiring detection conditions at the time of detection as detection condition information; for each photon, the detected position information (X, Y) and z value acquired in the photon information acquisition step; The detection condition information acquired in the detection condition information acquisition step is associated with the step of storing in the storage means in association with each of the detection position information (X, Y) and the z value. Based on the detection condition information, the step of classifying for each same detection condition, and each detection position information (X, Y) is defined by the number of pixels smaller than the number of pixels determined in the XY two-dimensional space range. Conversion position information (x, y) (x <X and y <Y) in a two-dimensional image, and the z value of each photon is based on the conversion position information (x, y). A determination step for determining whether or not the photon is within a predetermined effective range; and, as a result of the determination, when the z value of the photon is within a pre-defined effective range, For each of the converted position information, the photon output frequency at the position on the two-dimensional image indicated by the converted position information (x, y) corresponding to each photon is counted up regardless of the z value. Step to measure photon output frequency and before Generating two-dimensional image data indicating the two-dimensional image for each classification based on the photon output frequency corresponding to the converted position information (x, y), and a radiation image processing method, It is.

上記課題を解決すべく、請求項10に記載の発明は、装置校正用の被検体が放出するフォトンを検出する校正フォトン検出ステップと、前記校正フォトン検出ステップにより検出された各フォトンが有するXY二次元空間範囲における校正フォトン検出位置情報(X,Y)と、前記各フォトンのエネルギー値を示すz値と、を取得する校正フォトン情報取得ステップと、前記校正フォトン検出ステップにより検出された各前記フォトンについて、対応する前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)が示す前記XY二次元空間範囲におけるフォトン出力頻度を前記z値の如何にかかわらずカウントアップして、前記XY二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列を作成し、当該XY二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列の前記フォトン出力頻度に基づいて、前記変換ステップにてアドレス変換する際のXYアドレス変換テーブルを作成するXYアドレス変換テーブル作成ステップと、前記XYアドレス変換テーブルを参照して、前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を前記二次元画像における前記変換位置情報(x,y)に変換し、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度として前記z値別にカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)及びz値に基づく三次元固定長配列を作成する三次元固定長配列作成ステップと、前記三次元固定長配列に基づいて、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるz値の有効範囲を定義するためのzアドレス変換テーブルを作成するzアドレス変換テーブル作成ステップと、を有し、前記変換ステップは、前記XYアドレス変換テーブル作成ステップにより作成されたXYアドレス変換テーブルに基づいて、各前校正フォトン記検出位置情報(X,Y)を、前記二次元画像おける変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、前記判定ステップは、前記zアドレス変換テーブルにより作成されたzアドレス変換テーブルの前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記z値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定することを特徴とする請求項9に記載の放射線画像処理方法である。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 10 is a calibration photon detection step for detecting photons emitted by a subject for apparatus calibration, and XY twos included in each photon detected by the calibration photon detection step. Calibration photon information acquisition step for acquiring calibration photon detection position information (X, Y) in the dimensional space range and z value indicating the energy value of each photon, and each photon detected by the calibration photon detection step The photon output frequency in the XY two-dimensional space range indicated by the corresponding calibration photon detection position information (X, Y) is counted up regardless of the z value to correspond to the XY two-dimensional space range. A two-dimensional fixed length array is created and based on the photon output frequency of the two-dimensional fixed length array corresponding to the XY two-dimensional space range. An XY address conversion table creating step for creating an XY address conversion table for address conversion in the conversion step, and referring to the XY address conversion table, the calibration photon detection position information (X, Y) is Photon output frequency at the position on the two-dimensional image indicated by the converted position information (x, y) corresponding to each photon, for each photon converted into the converted position information (x, y) in the two-dimensional image As a three-dimensional fixed length array creating step for creating a three-dimensional fixed length array based on the converted position information (x, y) and the z value, and counting up for each z value based on the three-dimensional fixed length array A z-address conversion table creating step for creating a z-address conversion table for defining an effective range of z values at each position (x, y) on the two-dimensional image. In the conversion step, based on the XY address conversion table created in the XY address conversion table creation step, each pre-calibrated photon recording detection position information (X, Y) is converted into conversion position information ( x, y), and the determination step includes the z value of each photon based on the value in the conversion position information (x, y) of the z address conversion table created by the z address conversion table. 10. The radiation image processing method according to claim 9, wherein it is determined whether or not is within a predetermined effective range.

上記課題を解決すべく、請求項11に記載の発明は、コンピュータを、被検体から放射された各フォトンが有するXY二次元空間範囲における検出位置情報(X,Y)と、各フォトンのエネルギー値を示すz値と、を検出器から取得する前記フォトン情報取得ステップと、前記各フォトンが検出された際の検出条件を検出条件情報として取得する前記検出条件情報取得ステップと、前記各フォトンについて、前記フォトン情報取得ステップにて取得された検出位置情報(X,Y)及びz値と、前記検出条件情報取得ステップにて取得された検出条件情報と、を夫々対応付けて記憶手段に記憶させるステップと、各前記検出位置情報及びz値を、対応する前記検出条件情報に基づいて、同一検出条件毎に分類するステップと、各前記検出位置情報(X,Y)を、前記XY二次元空間範囲にて定められる画素数よりも小さい画素数で定義される二次元画像おける変換位置情報(x,y)(x<Xかつy<Y) にアドレス変換する変換ステップと、前記各フォトンの前記z値が、前記変換位置情報(x,y)に基づいて予め定められた有効範囲内か否かを判定する判定ステップと、判定の結果、前記フォトンの前記z値が、予め定義された有効範囲内である場合には、分類毎に、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を前記z値の如何にかかわらずカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)毎にフォトン出力頻度を計測するステップと、前記変換位置情報(x,y)に対応する前記フォトン出力頻度に基づいて、分類毎に、前記二次元画像を示す二次元画像データを生成するステップとして機能させることを特徴とする放射線画像処理プログラムである。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 11 is directed to a computer, wherein the detected position information (X, Y) in the XY two-dimensional space range of each photon emitted from the subject and the energy value of each photon The photon information acquisition step of acquiring a z-value indicating from the detector, the detection condition information acquisition step of acquiring detection conditions when the photons are detected as detection condition information, and the photons, A step of storing the detected position information (X, Y) and z value acquired in the photon information acquisition step and the detection condition information acquired in the detection condition information acquisition step in association with each other in a storage unit. And classifying each detected position information and z value for each same detection condition based on the corresponding detection condition information, and each detected position information (X, Y), A conversion step of converting an address into conversion position information (x, y) (x <X and y <Y) in a two-dimensional image defined by a number of pixels smaller than the number of pixels determined in the Y two-dimensional space range; A determination step for determining whether the z value of each photon is within a predetermined effective range based on the converted position information (x, y), and as a result of the determination, the z value of the photon is determined in advance When within the defined effective range, for each photon, for each photon, the photon output frequency at the position on the two-dimensional image indicated by the converted position information (x, y) corresponding to each photon. Counting up regardless of the z value, measuring the photon output frequency for each conversion position information (x, y), and the photon output frequency corresponding to the conversion position information (x, y) On the basis of the two-dimensional image for each classification. A radiographic image processing program for causing to function as the step of generating the original image data.

上記課題を解決すべく、請求項12に記載の発明は、前記コンピュータを、装置校正用の被検体から放射された各フォトンが有するXY二次元空間範囲における校正フォトン検出位置情報(X,Y)と、前記各フォトンのエネルギー値を示すz値と、を検出器から取得する校正フォトン情報取得ステップと、前記装置校正用の被検体から放射された各フォトンについて、対応する前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)が示す前記XY二次元空間範囲におけるフォトン出力頻度を前記z値の如何にかかわらずカウントアップして、前記XY二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列を作成し、当該XY二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列の前記フォトン出力頻度に基づいて、前記変換ステップにてアドレス変換する際のXYアドレス変換テーブルを作成するXYアドレス変換テーブル作成ステップと、前記XYアドレス変換テーブルを参照して、前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を前記二次元画像における前記変換位置情報(x,y)に変換し、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度として前記z値別にカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)及びz値に基づく三次元固定長配列を作成する三次元固定長配列作成ステップと、前記三次元固定長配列に基づいて、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるz値の有効範囲を定義するためのzアドレス変換テーブルを作成するzアドレス変換テーブル作成ステップと、を有し、前記変換ステップは、前記XYアドレス変換テーブル作成ステップにより作成されたXYアドレス変換テーブルに基づいて、各前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を、前記二次元画像おける変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、前記判定ステップは、前記zアドレス変換テーブルにより作成されたzアドレス変換テーブルの前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記z値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定するよう機能させることを特徴とする請求項11に記載の放射線画像処理プログラムである。   In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 12 is the calibration photon detection position information (X, Y) in the XY two-dimensional space range of each photon emitted from the subject for apparatus calibration. A calibration photon information acquisition step of acquiring from the detector a z value indicating an energy value of each photon, and the corresponding calibration photon detection position information for each photon emitted from the subject for device calibration Counting up the photon output frequency in the XY two-dimensional space range indicated by (X, Y) regardless of the z value to create a two-dimensional fixed length array corresponding to the XY two-dimensional space range, XY address conversion table for address conversion in the conversion step based on the photon output frequency of the two-dimensional fixed length array corresponding to the XY two-dimensional space range XY address conversion table creation step for creating a map, and referring to the XY address conversion table, the calibration photon detection position information (X, Y) is converted into the conversion position information (x, y) in the two-dimensional image. For each photon, the photon output frequency at the position on the two-dimensional image indicated by the conversion position information (x, y) corresponding to each photon is counted up for each z value, and the conversion position information ( a three-dimensional fixed length array creating step for creating a three-dimensional fixed length array based on the x, y) and z values, and at each position (x, y) on the two-dimensional image based on the three-dimensional fixed length array. a z-address conversion table creating step for creating a z-address conversion table for defining an effective range of z-values, wherein the conversion step is based on the XY address conversion table creating step. Based on the generated XY address conversion table, each of the calibration photon detection position information (X, Y) is address-converted into conversion position information (x, y) in the two-dimensional image. Based on a value in the conversion position information (x, y) of the z address conversion table created by the z address conversion table, it is determined whether or not the z value of each photon is within a predetermined effective range. The radiation image processing program according to claim 11, wherein the radiation image processing program is configured to function as described above.

本発明によれば、SPECT装置等のガンマカメラ装置を中動物等に適用する場合など、各フォトンが大規模なXYアドレス空間とエネルギー分解能をもつ大量のフォトンのイベントデータのために大容量の固定長のフレームメモリを必要とすることなく、かつ、解像度と定量性を低減させることなく、ガンマカメラ装置により検出された大量のフォトンのイベントデータを迅速に処理して二次元画像データを生成することができる。   According to the present invention, when a gamma camera device such as a SPECT device is applied to a middle animal or the like, each photon has a large capacity fixed for a large amount of photon event data having a large XY address space and energy resolution. Generate 2D image data by quickly processing a large amount of photon event data detected by a gamma camera device without requiring a long frame memory and without reducing resolution and quantification Can do.

ガンマカメラの一実施の形態を概略的に示した構成図である。It is the block diagram which showed roughly one Embodiment of the gamma camera. ガンマカメラが搭載されたSPECT装置1の概略図である。It is the schematic of the SPECT apparatus 1 in which the gamma camera is mounted. SPECT装置1の要部説明図である。(A)は、SPECT装置1の要部平面図であり、(B)は図3(A)のC方向から見た要部側面図である。It is principal part explanatory drawing of the SPECT apparatus 1. FIG. (A) is a principal part top view of the SPECT apparatus 1, (B) is a principal part side view seen from the C direction of FIG. 3 (A). 画像処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an image processing apparatus. 制御部21にて実行されるXYアドレス変換テーブル及びzアドレス変換テーブルの作成処理のフローチャートである。4 is a flowchart of an XY address conversion table and z address conversion table creation process executed by a control unit 21. 制御部21にて実行される二次元画像データの生成処理のフローチャートである。3 is a flowchart of two-dimensional image data generation processing executed by a control unit 21. アドレス4分割処理の説明図である。It is explanatory drawing of an address 4 division process.

本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明の放射線画像処理装置をガンマカメラ装置及び画像処理装置により構成した場合の例である。   Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This embodiment is an example in which the radiation image processing apparatus of the present invention is configured by a gamma camera apparatus and an image processing apparatus.

まず、放射医薬品が投与された中動物等の被検体から放射されるガンマ線のフォトンをガンマカメラを備えた検出器により撮像(検出)する。そして、検出されたフォトンが有するエネルギー値(z値、分解能:1024)と検出されたフォトンの検出器内のXY二次元空間範囲における位置情報(X,Y){ 分解能X:4096×Y:4096}を含むフォトン情報を検出し、検出されたフォトン情報をガンマカメラの回転角度等の検出条件毎に分類する。そして、上記位置情報(X,Y)をより小さい画素数(例えば100×100程度、画素数はカメラに取り付けるシンチレータにより異なる)で定義される二次元画像における変換位置情報(x,y)にアドレス変換する。その後、変換位置情報(x,y)と、各フォトンのエネルギー値(z値)に基づいて、z値が有効である場合のみ、z値の如何にかかわらず、同一の変換位置情報(x,y)におけるフォトン出力頻度を計測し、変換位置情報(x,y)とフォトン出力頻度に基づいて、分類毎に、画素数{100×100程度}の二次元画像データを生成する。   First, photons of gamma rays emitted from a subject such as a middle animal to which a radiopharmaceutical is administered are imaged (detected) with a detector equipped with a gamma camera. Then, the energy value (z value, resolution: 1024) of the detected photon and the positional information (X, Y) in the XY two-dimensional space range in the detector of the detected photon {resolution X: 4096 × Y: 4096 } Is detected, and the detected photon information is classified for each detection condition such as the rotation angle of the gamma camera. Then, the position information (X, Y) is addressed to the converted position information (x, y) in the two-dimensional image defined by a smaller number of pixels (for example, about 100 × 100, the number of pixels varies depending on the scintillator attached to the camera). Convert. Thereafter, based on the converted position information (x, y) and the energy value (z value) of each photon, only when the z value is valid, the same converted position information (x, y) regardless of the z value. The photon output frequency in y) is measured, and two-dimensional image data having the number of pixels {about 100 × 100} is generated for each classification based on the converted position information (x, y) and the photon output frequency.

<ガンマカメラ装置及び画像処理装置の構成及び機能>
図1は、中動物用の大型ガンマカメラの一実施の形態を概略的に示した構成図である。
<Configuration and Function of Gamma Camera Device and Image Processing Device>
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an embodiment of a large-sized gamma camera for a medium animal.

ガンマカメラヘッドのガンマ線の入射面側にはピンホールコリメータ、88×88の二次元状に配列されたシンチレータ、及び32×32の2次元状に配列された光電子増倍管が設けられている。   A pinhole collimator, a 88 × 88 two-dimensionally arranged scintillator, and a 32 × 32 two-dimensionally arranged photomultiplier tube are provided on the gamma ray incident surface side of the gamma camera head.

図2は、ガンマカメラが搭載されたSPECT装置1の概略図である。   FIG. 2 is a schematic diagram of a SPECT apparatus 1 on which a gamma camera is mounted.

SPECT装置1は、ガンマカメラが搭載されたガンマカメラ装置の一例であり、被検体の組織等を被検体内の放射医薬品により可視化するものである。   The SPECT apparatus 1 is an example of a gamma camera apparatus on which a gamma camera is mounted, and visualizes a tissue or the like of a subject with a radiopharmaceutical in the subject.

SPECT装置1は、ベッド101、ガントリー102、検出器103a、103bを含んで構成される。   The SPECT apparatus 1 includes a bed 101, a gantry 102, and detectors 103a and 103b.

ベッド101は、被検体を載せる(支持する)ための台である。   The bed 101 is a table for placing (supporting) a subject.

検出器103a及び103bは、それぞれガンマカメラを備えており、リング状のガントリー102に設置されている。以下の説明において、検出器103a、103bの何れか又は双方を総称して検出器103と言う場合がある。   Each of the detectors 103 a and 103 b includes a gamma camera and is installed in the ring-shaped gantry 102. In the following description, either or both of the detectors 103a and 103b may be collectively referred to as the detector 103.

ガントリー102は、このガントリーの中心点を通る軸線方向に固定部と可動部に分断され、上記可動部は上記固定部上を滑るように円周方向に移動可能で、上記可動部に装着されている上記検出器103a、103bが上記軸線を中心に自由に回転可能(矢印R(n)参照)になるよう支持されている。一般に後段の画像再構成により断面像を得るためには、ガントリー102は、軸線を中心に360度を超えて複数の周期にわたり連続回転することが仕様上求められる。ただし本願実施例では反復回転によりこの機能を代替させており、例えば、往路0度から360度回転した後は、復路360度から0度回転して回転前の位置に戻るようになっており、更にこの一連の反復回転動作を繰り返し実行可能にしている。   The gantry 102 is divided into a fixed portion and a movable portion in an axial direction passing through the center point of the gantry, and the movable portion is movable in a circumferential direction so as to slide on the fixed portion, and is attached to the movable portion. The detectors 103a and 103b are supported so as to be freely rotatable around the axis (see arrow R (n)). In general, in order to obtain a cross-sectional image by image reconstruction at the subsequent stage, it is required in the specification that the gantry 102 continuously rotates over a plurality of periods exceeding 360 degrees around the axis. However, in this embodiment, this function is replaced by repeated rotation. For example, after rotating from 0 degrees to 360 degrees on the forward path, it is rotated 0 degrees from 360 degrees on the forward path and returns to the position before the rotation. Further, this series of repeated rotation operations can be repeatedly executed.

ベッド101は、ガントリー102を貫いている薄い板面だけが上記軸線方向に可動する機構になっており、板面上に被検体を支持した状態でベッド101自身の下部の2つに分かれている支持部材の上を滑るように図中破線で示す軸線に沿って移動可能(矢印B(n)参照)になっている。   The bed 101 has a mechanism in which only a thin plate surface penetrating the gantry 102 is movable in the axial direction, and is divided into two lower portions of the bed 101 itself with the subject supported on the plate surface. It is movable along the axis indicated by the broken line in the figure so as to slide on the support member (see arrow B (n)).

また、このベッド101はガンマ線のフォトンが透過するよう構成されてはいるが、その直下においては、ガンマ線のフォトンの透過が多少遮られるため、ベッド101の可動部(薄い板面)は被検体を支持するのに必要最小限の狭い幅で設計されている。特に、ベッド101の可動部の一方(例えば、被検体の頭部側が載せられる側)は幅が狭い枕で被検体を支持するようにしている。臓器の放射線源から体外に放射される過程で発生するガンマ線の吸収はベッド101だけでなく、被検体の組織でも起こり、吸収度合いは被検体の解剖学的構造と撮影角度に依存して変化する。そのため、本番撮影開始直前段階(装置校正終了後、被検体への薬剤投与前)においてベッド101に被検体を配置した状態で、体外からCTと同様にX線等の放射線を照射し、角度方向に依存した放射線の透過度を実測し、撮像画像に対して吸収補正と呼ばれる処理が一般に行われる。即ち、ベッド101も被検体の組織のひとつとして扱われている。   Although the bed 101 is configured to transmit gamma ray photons, transmission of gamma ray photons is somewhat blocked immediately below the bed 101, so the movable portion (thin plate surface) of the bed 101 holds the subject. Designed with a minimum width necessary for support. In particular, one of the movable parts of the bed 101 (for example, the side on which the head of the subject is placed) supports the subject with a pillow having a narrow width. Absorption of gamma rays generated in the process of being emitted from the organ radiation source to the outside of the body occurs not only in the bed 101 but also in the tissue of the subject, and the degree of absorption varies depending on the anatomical structure of the subject and the imaging angle. . Therefore, in the state immediately before the start of actual imaging (after the device calibration is completed and before the drug is administered to the subject), X-rays and other radiations are irradiated from outside the body in the same manner as CT, with the subject being placed on the bed 101, and the angle direction Generally, a process called absorption correction is performed on a captured image by actually measuring the radiation transmittance depending on the image. That is, the bed 101 is also handled as one of the tissues of the subject.

図3は、SPECT装置1の要部説明図である。図3(A)は、SPECT装置1の要部平面図であり、図3(B)は図3(A)のC方向から見た要部側面図である。   FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part of the SPECT apparatus 1. FIG. 3A is a plan view of the main part of the SPECT apparatus 1, and FIG. 3B is a side view of the main part viewed from the direction C of FIG. 3A.

nを検出条件設定時に付与した時系列のシリアル番号とし、n=1を装置起動時の検出条件としてn番目に検出条件設定を行った際の検出器103の反復回転の回数を示す反復パラメータをR(n)とする。ここで反復回転を行なう意図は次の通りである。1枚の断面像を得るためには、本来は往路だけの取得情報で充分であり反復回転は不要であるが、それだけだと検出されるフォトンの総数が少なすぎて感度の高い画像が得られないため、必要に応じて2〜8周期程度回転させてより多くのフォトンを検出するようにしている。ただし、時系列な画像を取得する用途等では逆に時間分解能の低下につながるため、反復回転を行なわない場合、即ちR(n)=1の場合もある。   A repetitive parameter indicating the number of repetitive rotations of the detector 103 when the detection condition is set nth, where n is a time-series serial number assigned when the detection condition is set and n = 1 is a detection condition at the time of starting the apparatus. Let R (n). Here, the intention of performing repeated rotation is as follows. In order to obtain a single cross-sectional image, the acquired information only for the outward path is sufficient and it is not necessary to repeat the rotation. However, if it is only that, the total number of photons detected is too small and a highly sensitive image can be obtained. Therefore, more photons are detected by rotating about 2 to 8 cycles as necessary. However, in applications such as acquiring time-series images, the time resolution is reduced, so there are cases where repeated rotation is not performed, that is, R (n) = 1.

同様に、n番目に検出条件設定を行った際の検出器103の回転角度をA(n)とする。また、n番目に検出条件設定を行った際のベッド101の軸線の方向における位置(軸方向位置)をB(n)とする。   Similarly, the rotation angle of the detector 103 when the nth detection condition is set is A (n). Further, a position (axial position) in the direction of the axis of the bed 101 when the nth detection condition is set is defined as B (n).

このように、検出器103は、軸線に対して回転可能であり、かつ軸線に沿ってベッド101が移動可能に構成した。そのため、検出器103は、被検体よりあらゆる方向に放射されるフォトンを検出することができる。   As described above, the detector 103 is configured to be rotatable with respect to the axis, and the bed 101 is movable along the axis. Therefore, the detector 103 can detect photons emitted in all directions from the subject.

SPECT装置1によってフォトンが検出されると、検出時刻情報とともに当該フォトンのRAWデータと検出条件のデータが後述する画像処理装置内に取り込まれる。フォトンのRAWデータは、本発明における検出位置情報の一例であり、検出条件データは、本発明における検出条件情報の一例である。   When a photon is detected by the SPECT apparatus 1, RAW data of the photon and detection condition data are taken into an image processing apparatus described later together with detection time information. Photon RAW data is an example of detection position information in the present invention, and detection condition data is an example of detection condition information in the present invention.

フォトンのRAWデータとは、検出時刻情報と、XY二次元空間範囲における位置情報(X,Y)と、エネルギー値(z値)である。検出時刻情報はSPECT装置1の起動時刻からの経過秒数である。位置情報(X,Y)は、中動物等を対象とする比較的大きいサイズの{X:4096×Y:4096}の二次元空間範囲のXY座標値である。z値は、最大エネルギー(例えば、1024)の範囲内のエネルギー値である。   Photon RAW data includes detection time information, position information (X, Y) in an XY two-dimensional space range, and an energy value (z value). The detection time information is the number of seconds that have elapsed since the start time of the SPECT device 1. The position information (X, Y) is an XY coordinate value in a two-dimensional space range of {X: 4096 × Y: 4096} having a relatively large size for a middle animal or the like. The z value is an energy value within a range of maximum energy (for example, 1024).

検出条件とは、例えば、装置組み込みプログラムに従ってガントリー102の可動部とベッド101の可動部が時系列に駆動されることにより設定変更される、検出器103の被検体に対する相対的な設置位置と設置角度である。検出器103の被検体に対する相対的な設置位置と設置角度とは、具体的には、検出器103に備えられたガンマカメラの被検体に対する相対的な設置位置と設置角度で、各々別途設置したセンサにより計測した値である。この値は、実際に計測した実測値として得ることもできるし、装置組み込みプログラムが可動部に指示するステッピングモータ駆動量から設置位置と設置角度が推定することも可能である。検出器103の反復パラメータR(n)については上記装置組み込みプログラムに基づいて算出し、検出条件として加える。   The detection condition is, for example, the relative installation position and the installation of the detector 103 with respect to the subject, the setting of which is changed by driving the movable part of the gantry 102 and the movable part of the bed 101 in time series according to the apparatus incorporation program. Is an angle. The relative installation position and installation angle of the detector 103 with respect to the subject are specifically the relative installation position and installation angle of the gamma camera provided in the detector 103 with respect to the subject. It is a value measured by a sensor. This value can be obtained as an actually measured value, or the installation position and the installation angle can be estimated from the stepping motor driving amount instructed to the movable part by the apparatus incorporation program. The repetitive parameter R (n) of the detector 103 is calculated based on the above-described apparatus built-in program and added as a detection condition.

本実施形態では、設定変更がなされるごとに検出条件のデータを出力し、初期状態をn=1として、n回目に出力される値を(n)で示し、検出器103の反復パラメータR(n)と、検出器103の被検体に対するベッド101の軸方向位置B(n)と、検出器103の回転角度の回転角度A(n)とする。なお、ここでは、検出器103がベッド101の周囲を反復回転することとしたが、一方向にのみ回転させる場合も本発明を適用可能である。その場合は、ベッド101の周囲の何回目の回転であるかを示すパラメータとして、例えば、周回パラメータS(n)を設定する。   In this embodiment, each time a setting is changed, detection condition data is output, the initial state is set to n = 1, the value output at the nth time is indicated by (n), and the repetition parameter R ( n), an axial position B (n) of the bed 101 with respect to the subject of the detector 103, and a rotation angle A (n) of the rotation angle of the detector 103. Here, the detector 103 is repeatedly rotated around the bed 101, but the present invention can also be applied to a case where the detector 103 is rotated only in one direction. In this case, for example, a circulation parameter S (n) is set as a parameter indicating the number of rotations around the bed 101.

<画像処理装置の構成及び機能>
図4は、本発明に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
<Configuration and function of image processing apparatus>
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the image processing apparatus according to the present invention.

画像処理装置2は、制御部21と、外部機器接続部22と、記憶部23と、表示部24と、入力部25を備えて構成され、各構成部材はバス26を介して相互に接続されている。   The image processing apparatus 2 includes a control unit 21, an external device connection unit 22, a storage unit 23, a display unit 24, and an input unit 25, and each component is connected to each other via a bus 26. ing.

制御部21は、図示しないCPU、作業用RAMの他、本発明の放射線画像処理プログラム等を含む各種制御プログラムやデータ等を記憶するROMや発振回路等を備えて構成されており、上記各構成部材を制御するための制御情報を生成し、バス26を介して制御情報を、制御対象の構成部材に出力して各構成部材の動作を統轄制御する。   The control unit 21 includes a CPU and work RAM (not shown), a ROM for storing various control programs including the radiographic image processing program of the present invention, data, and the like, an oscillation circuit, and the like. Control information for controlling the member is generated, and the control information is output to the component to be controlled via the bus 26 to control the operation of each component.

外部機器接続部22は、制御部21の制御に基づいてSPECT装置1に対して各種制御信号を送信すると共に、当該SPECT装置1から送信されたRAWデータと検出条件のデータを装置内部に取り込む。外部機器接続部23は、例えば、シリアル方式、USB方式、IEEE1394、或いはその他の適宜な方式でSPECT装置1へ制御信号を送出する。   The external device connection unit 22 transmits various control signals to the SPECT device 1 based on the control of the control unit 21, and takes in the raw data and detection condition data transmitted from the SPECT device 1 into the device. The external device connection unit 23 sends a control signal to the SPECT apparatus 1 by, for example, a serial method, a USB method, IEEE1394, or other appropriate method.

記憶部23は、外部機器接続部22が装置内部に取り込んだRAWデータと検出条件のデータを各検出器103ごとに記憶する。また、XYアドレス変換テーブル及びzアドレス変換テーブルを記憶する。なお、XYアドレス変換テーブルの作成手法については、後に詳述する。   The storage unit 23 stores, for each detector 103, the RAW data and the detection condition data captured by the external device connection unit 22 inside the apparatus. In addition, an XY address conversion table and a z address conversion table are stored. The method for creating the XY address conversion table will be described in detail later.

表示部24は、アドレス変換により得られた{100×100程度の}二次元固定長配列の二次元画像データに基づく画像などを表示する。   The display unit 24 displays an image or the like based on two-dimensional image data of a {two-dimensional fixed-length array of {about 100 × 100} obtained by address conversion.

入力部25は、表示部24に対して、例えばXYアドレス変換テーブルのアドレスの修正等を指示したり、或いは当該画像処理装置2を介してSPECT装置1に対して各種入力指示を行なう。   The input unit 25 instructs the display unit 24 to correct the address of the XY address conversion table, for example, or performs various input instructions to the SPECT device 1 via the image processing device 2.

また、制御部21は、ROM等に記憶された放射線画像処理プログラムを実行することにより、他の構成部材と協動して本発明の検出手段、フォトン情報取得手段、検出条件情報取得手段、記憶手段と、分類手段、変換手段、判定手段、計測手段、生成手段、校正フォトン検出手段、校正フォトン情報取得手段と、XYアドレス変換テーブル取得手段、三次元固定長配列作成手段、zアドレス変換テーブル取得手段として機能するようになっている。   In addition, the control unit 21 executes the radiation image processing program stored in the ROM or the like, thereby cooperating with other components to detect the detection means, the photon information acquisition means, the detection condition information acquisition means, and the storage of the present invention. Means, classification means, conversion means, determination means, measurement means, generation means, calibration photon detection means, calibration photon information acquisition means, XY address conversion table acquisition means, three-dimensional fixed length array generation means, z address conversion table acquisition It is designed to function as a means.

なお、本実施形態では表示部24を画像処理装置2内に内蔵したが、外部機器接続部22を介して外部接続したカラーモニタ等を表示装置として用いてもよい。この場合には、画像処理装置2に内蔵されたビデオカード、及び、VGAケーブル、DVIケーブル、BNCケーブルなどを介してカラーモニタ等を表示装置へ表示制御指示信号を送出するよう構成する。   In the present embodiment, the display unit 24 is built in the image processing apparatus 2, but a color monitor or the like externally connected via the external device connection unit 22 may be used as the display device. In this case, the color monitor or the like is configured to send a display control instruction signal to the display device via a video card incorporated in the image processing apparatus 2, a VGA cable, a DVI cable, a BNC cable, or the like.

<XYアドレス変換テーブル及びzアドレス変換テーブルの作成>
最初に、RAWデータに基づいて、XY二次元空間範囲の位置情報(X,Y) {検出器の仕様上4096×4096固定}をより小さい画素数(x,y){検出器に装着するシンチレータの画素パターンに基づき設定、100×100程度で可変値}で定義される二次元画像にアドレス変換するためのXYアドレス変換テーブルと、有効範囲内のz値のみを抽出するためのzアドレス変換テーブルを作成する。このとき、図2に示すように、二台の検出器103a、103bが設置されている場合、各検出器に対応した2種類のXYアドレス変換テーブルとzアドレス変換テーブルを作成する必要がある。
<Creation of XY address conversion table and z address conversion table>
First, based on RAW data, position information (X, Y) of XY two-dimensional space range {fixed to 4096 × 4096 due to detector specifications} is smaller in number of pixels (x, y) {scintillator mounted on detector XY address conversion table for converting the address into a two-dimensional image defined by a variable value} set based on the pixel pattern and a z address conversion table for extracting only z values within the effective range Create At this time, as shown in FIG. 2, when two detectors 103a and 103b are installed, it is necessary to create two types of XY address conversion tables and z address conversion tables corresponding to each detector.

先ず、校正用として、視野に対して均一なガンマ線が放出されるファントムを被検体としてベッド101に配置し、検出器103により被検体からのフォトン検出を行なう。   First, for calibration, a phantom that emits uniform gamma rays with respect to the field of view is placed on the bed 101 as a subject, and photons are detected from the subject by the detector 103.

このとき、ガントリー102は静止させた状態で、かつ、ベッド101も移動させない。つまり、検出器103は被検体に対して固定、静止状態にて撮像を行なう。反復パラメータR(n)、軸方向位置B(n)、回転角度A(n)は一定である。検出器103にて検出された各フォントのRAWデータと検出条件のデータは、外部機器接続部23を介して画像処理装置2内の記憶部23に取り込まれる。ここでは、時刻1から順に時系列で取り込まれる。なお、通常は何億個のフォトンを検出するが、説明を簡単にするため、ここでは、時刻2から時刻6まで5個のフォトンを検出器103aで検出した場合を例に説明する。図2及び図3に示すように、二台の検出器103a、103bが設置されている場合、検出器ごとに以下のようなRAWデータを収集し、各々のRAWデータに対して以下の手順で2種類のXYアドレス変換テーブルとzアドレス変換テーブルを独立して作成するようにする。   At this time, the gantry 102 is stationary, and the bed 101 is not moved. That is, the detector 103 performs imaging in a fixed and stationary state with respect to the subject. The repetition parameter R (n), the axial position B (n), and the rotation angle A (n) are constant. The raw data and detection condition data of each font detected by the detector 103 are taken into the storage unit 23 in the image processing apparatus 2 via the external device connection unit 23. Here, the time 1 is taken in time series. Normally, hundreds of millions of photons are detected, but in order to simplify the explanation, here, a case where five photons are detected by the detector 103a from time 2 to time 6 will be described as an example. As shown in FIGS. 2 and 3, when two detectors 103a and 103b are installed, the following RAW data is collected for each detector, and the following procedure is performed for each RAW data. Two types of XY address conversion tables and z address conversion tables are created independently.

<校正時(静止撮像)モードのデータ例1>
時刻1:B(1)、R(1)、A(1)
時刻2:検出器103a、X座標1、Y座標1、Z値1
時刻3:検出器103a、X座標2、Y座標2、Z値2
時刻4:検出器103a、X座標3、Y座標3、Z値3
時刻5:検出器103a、X座標4、Y座標4、Z値4
時刻6:検出器103a、X座標5、Y座標5、Z値5
<Example 1 of data in calibration (still imaging) mode>
Time 1: B (1), R (1), A (1)
Time 2: Detector 103a, X coordinate 1, Y coordinate 1, Z value 1
Time 3: Detector 103a, X coordinate 2, Y coordinate 2, Z value 2
Time 4: Detector 103a, X coordinate 3, Y coordinate 3, Z value 3
Time 5: Detector 103a, X coordinate 4, Y coordinate 4, Z value 4
Time 6: Detector 103a, X coordinate 5, Y coordinate 5, Z value 5

画像処理装置2は、時刻1のとき、SPECT装置1から検出条件のデータ(B(1)、R(1)、A(1))を受信している。   The image processing device 2 receives detection condition data (B (1), R (1), A (1)) from the SPECT device 1 at time 1.

そして、時刻2、時刻3、時刻4・・・・でSPECT装置1から検出器103aによって検出されたフォトンに基づくRAWデータを受信している。各時刻は厳密には、画像処理装置2が検出器103からRAWデータを受信した時刻であるが、画像処理装置2とSPECT装置1とのデータ授受にかかる時間が計測時刻単位の1秒に比べ僅かであることを考えると、当該時刻を検出器103によるフォトン検出時刻として差し支えない。   RAW data based on photons detected by the detector 103a is received from the SPECT apparatus 1 at time 2, time 3, time 4. Strictly speaking, each time is the time when the image processing apparatus 2 receives the RAW data from the detector 103, but the time required for data exchange between the image processing apparatus 2 and the SPECT apparatus 1 is smaller than 1 second in the measurement time unit. Considering that the time is slight, the time may be used as the photon detection time by the detector 103.

画像処理装置2は、RAWデータと検出条件のデータを受信すると、記憶部23に各RAWデータを同一検出条件毎に対応付けて分類し、記憶させる。上記<静止撮像モードのデータ例1>の場合、検出条件は、検出器103a、B(1)、R(1)、A(1)で全て同一であるため、受信したRAWデータを全て同一のフレームとして記憶部23に収納(分類)することができる。また、本モードでは時刻による分類についても行なわないため、最初のフォトン検出時刻で代表させる。以下に、フレーム収納例を示す。   When the image processing apparatus 2 receives the RAW data and the detection condition data, the image processing apparatus 2 classifies and stores the RAW data in association with each same detection condition in the storage unit 23. In the case of <Static imaging mode data example 1> above, the detection conditions are all the same for the detectors 103a, B (1), R (1), and A (1), and thus all received RAW data is the same. It can be stored (classified) in the storage unit 23 as a frame. In addition, in this mode, classification by time is not performed, so that it is represented by the first photon detection time. An example of frame storage will be shown below.

<校正時(静止撮像)モードのデータ例1のフレーム収納例>
[ディレクトリ情報]
総フレーム数:1
フレーム1:時刻1、B(1)、R(1)、A(1)、データポインタ1
(最終) :時刻6、B(1)、R(1)、A(1)、データポインタ6
[RAWデータ]
データポインタ1、X座標1、Y座標1、Z値1
データポインタ2、X座標2、Y座標2、Z値2
データポインタ3、X座標3、Y座標3、Z値3
データポインタ4、X座標4、Y座標4、Z値4
データポインタ5、X座標5、Y座標5、Z値5
<Frame storage example of data example 1 in calibration (still imaging) mode>
Directory information
Total number of frames: 1
Frame 1: Time 1, B (1), R (1), A (1), Data pointer 1
(Final): Time 6, B (1), R (1), A (1), data pointer 6
[RAW data]
Data pointer 1, X coordinate 1, Y coordinate 1, Z value 1
Data pointer 2, X coordinate 2, Y coordinate 2, Z value 2
Data pointer 3, X coordinate 3, Y coordinate 3, Z value 3
Data pointer 4, X coordinate 4, Y coordinate 4, Z value 4
Data pointer 5, X coordinate 5, Y coordinate 5, Z value 5

フレーム1は、データポインタ1から(最終)データポインタ6の一つ前のデータポインタ5までのRAWデータを使用する。その後、各フォトンのRAWデータのX座標及びY座標に基づいて、画素数{4096×4096}のXY二次元空間範囲におけるフォトン出現頻度をZ値の如何にかかわらず計測(カウントアップ)して、XYアドレス変換テーブルを作成する。   Frame 1 uses RAW data from data pointer 1 to data pointer 5 immediately preceding (final) data pointer 6. Then, based on the X and Y coordinates of the RAW data of each photon, the photon appearance frequency in the XY two-dimensional space range of the number of pixels {4096 × 4096} is measured (counted up) regardless of the Z value, Create an XY address conversion table.

上記データ例1では、5つのフォトンが検出された場合について説明したが、実際には、数億単位のフォトンを検出する。従って、検出位置情報として(X座標1、Y座標1)を有するフォトンは、データポインタ1のフォトンのみならず、多数のフォトンがある。このように、{4096×4096}の各座標(X,Y)について、フォトンが出力(検出)された頻度を、フォトン出力頻度として計測(カウントアップ)する。   In the data example 1 described above, the case where five photons are detected has been described, but actually, hundreds of millions of photons are detected. Accordingly, the photons having (X coordinate 1, Y coordinate 1) as detected position information include not only the photon of the data pointer 1 but also a large number of photons. In this way, for each coordinate (X, Y) of {4096 × 4096}, the frequency at which photons are output (detected) is measured (counted up) as the photon output frequency.

そして、{4096×4096}の各座標(X,Y)についてフォトン出力頻度を求め、二次元固定長配列を作成する。そして、作成された二次元固定長配列に基づいて、微分フィルタ処理、稜線抽出処理、境界線抽出処理等の各種処理の後に、画素数(4096×4096)で定義されるXY二次元空間範囲にて定められる画素数(4096×4096)よりも小さい画素数(例えば、100×100)で定義される二次元画像の座標(x,y)へのXYアドレス変換テーブルを作成する。なお、XYアドレス変換テーブル作成の具体的な手法(微分フィルタ処理、稜線抽出処理、境界線抽出処理等の各種処理)は、本願出願人による特許出願(特開2007−121259号公報)に詳細に開示されているため、説明は省略する。   Then, the photon output frequency is obtained for each coordinate (X, Y) of {4096 × 4096}, and a two-dimensional fixed length array is created. Then, based on the created two-dimensional fixed length array, after various processes such as differential filter processing, ridge line extraction processing, boundary line extraction processing, etc., an XY two-dimensional space range defined by the number of pixels (4096 × 4096) Then, an XY address conversion table to the coordinates (x, y) of the two-dimensional image defined by the number of pixels (for example, 100 × 100) smaller than the number of pixels (4096 × 4096) determined in this way is created. Note that specific methods for creating the XY address conversion table (various processing such as differential filter processing, ridge line extraction processing, and boundary line extraction processing) are described in detail in a patent application filed by the present applicant (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-121259). Since it is disclosed, description thereof is omitted.

その後、各フォトンのRAWデータに基づいて、XYアドレス変換テーブルを参照して、変換後の各座標(x,y)毎にフォトン出力頻度をz値別にカウントアップさせ、(x,y)およびz値ごとのフォトン出力頻度を示す三次元固定長配列を作成する。   Thereafter, referring to the XY address conversion table based on the RAW data of each photon, the photon output frequency is counted up for each z (value) for each coordinate (x, y) after conversion, and (x, y) and z Create a three-dimensional fixed-length array showing the frequency of photon output for each value.

そして、三次元固定長配列に基づいて、各座標(x,y)毎にz値の有効範囲を定義するためのzアドレス変換テーブルを作成する。なお、zアドレス変換テーブル作成の具体的な手法は、本願出願人による特許出願(特開2007−121259号公報)に詳細に開示されているため、説明は省略する。   Then, based on the three-dimensional fixed length array, a z address conversion table for defining an effective range of z values for each coordinate (x, y) is created. A specific method for creating the z-address conversion table is disclosed in detail in a patent application filed by the applicant of the present application (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-121259), and thus the description thereof is omitted.

以上が、画像処理装置2の制御部21にて実行されるXYアドレス変換テーブル及びzアドレス変換テーブルの作成処理である。図5に制御部21にて実行されるXYアドレス変換テーブル及びzアドレス変換テーブルの作成処理のフローチャートを示す。当該処理は、検出器103にて検出された各フォントのRAWデータと検出条件のデータが、外部機器接続部23を介して画像処理装置2内の記憶部23に取り込まれた後に、操作者が入力部25を介して、実行開始を指示したときに開始される。   The above is the creation processing of the XY address conversion table and the z address conversion table executed by the control unit 21 of the image processing apparatus 2. FIG. 5 shows a flowchart of an XY address conversion table and z address conversion table creation process executed by the control unit 21. The processing is performed by the operator after the RAW data of each font detected by the detector 103 and the detection condition data are taken into the storage unit 23 in the image processing apparatus 2 via the external device connection unit 23. This is started when an instruction to start execution is given via the input unit 25.

制御部21は、記憶部23に取り込まれた各RAWデータを単一フレームに一括してまとめるだけであるため、ステップS1の分類処理は通常行なわない。   Since the control unit 21 only collects each RAW data fetched into the storage unit 23 into a single frame, the classification process in step S1 is not normally performed.

次いで、制御部21は、各フォトンのRAWデータのX座標及びY座標に基づいて、画素数{4096×4096}のXY二次元空間範囲におけるフォトン出現頻度を計測(カウントアップ)して、XYアドレス変換テーブルを作成する(ステップS2)。作成されたXYアドレス変換テーブルは、制御部21が記憶部23に記憶させる。   Next, the control unit 21 measures (counts up) the photon appearance frequency in the XY two-dimensional space range of the number of pixels {4096 × 4096} based on the X coordinate and the Y coordinate of the RAW data of each photon to obtain an XY address. A conversion table is created (step S2). The created XY address conversion table is stored in the storage unit 23 by the control unit 21.

そして、制御部21は、各フォトンのRAWデータに基づいて、XYアドレス変換テーブルを参照して、変換後の各座標(x,y)毎にフォトン出力頻度をz値別にカウントアップさせた三次元固定長配列を作成し、作成された三次元固定長配列に基づいて、各座標(x,y)毎にz値の有効範囲を定義するためのzアドレス変換テーブルを作成する(ステップS3)。作成されたzアドレス変換テーブルは、制御部21が記憶部23に記憶させる。そして処理を終了する。   Then, the control unit 21 refers to the XY address conversion table based on the RAW data of each photon, and performs a three-dimensional operation in which the photon output frequency is counted up for each z value for each coordinate (x, y) after conversion. A fixed-length array is created, and a z-address conversion table for defining an effective range of z-values for each coordinate (x, y) is created based on the created three-dimensional fixed-length array (step S3). The generated z address conversion table is stored in the storage unit 23 by the control unit 21. Then, the process ends.

<RAWデータに基づく二次元画像データの生成>
続いて、上述した手法により作成されたXYアドレス変換テーブル及びzアドレス変換テーブルを使用して、実際の中動物等の被検体から放射されたフォトンのRAWデータに基づいて、より小さい画素数{100×100程度}で定義される二次元画像を生成する手順について説明する。
<Generation of two-dimensional image data based on RAW data>
Subsequently, using the XY address conversion table and the z address conversion table created by the above-described method, based on the RAW data of photons emitted from a subject such as an actual middle animal, a smaller number of pixels {100 A procedure for generating a two-dimensional image defined by about × 100} will be described.

先ず、あらかじめガンマ線を放射する放射性同位元素で標識された薬剤が注入された中動物等の被検体をベッド101に配置し、検出器103により被検体からのフォトン検出を行なう。   First, a subject such as a middle animal into which a medicine labeled with a radioisotope that emits gamma rays in advance has been injected is placed on the bed 101, and photons are detected from the subject by the detector 103.

画像処理装置2は、SPECT装置1から受信したフォトンのRAWデータを、検出条件ごとに複数のフレームに分類し、各フレームに分類された各RAWデータに基づいて複数の二次元画像データを生成する。   The image processing apparatus 2 classifies the photon RAW data received from the SPECT apparatus 1 into a plurality of frames for each detection condition, and generates a plurality of two-dimensional image data based on each RAW data classified into each frame. .

ここでは、SPECT装置1から受信したフォトンのRAWデータを、検出条件ごとに複数のフレームに分類する手法について説明する。   Here, a method of classifying the photon RAW data received from the SPECT apparatus 1 into a plurality of frames for each detection condition will be described.

<ベッド移動モード>
ベッド移動モードでは、ガントリー102は静止させた状態で、ベッド101を軸線上を移動させながら撮像を行なう。従って、回転角度A(n)と反復パラメータR(n)はnの値にかかわらず一定で、軸方向位置B(n)のみ変動する。検出器103aにて検出された各フォントのRAWデータと検出条件のデータは、外部機器接続部23を介して画像処理装置2内の記憶部23に時刻1から順に時系列に取り込まれる。以下は検出器103aを使用している場合であるが、図2及び図3に示すように、二台の検出器103a、103bが設置されている場合、検出器ごとに以下のようなRAWデータを収集し、各々のRAWデータに対して以下の手順で2種類のXYアドレス変換テーブルとzアドレス変換テーブルを独立して作成するようにする。
<Bed movement mode>
In the bed movement mode, imaging is performed while moving the bed 101 on the axis while the gantry 102 is stationary. Therefore, the rotation angle A (n) and the repetition parameter R (n) are constant regardless of the value of n, and only the axial position B (n) varies. The raw data and detection condition data of each font detected by the detector 103a are taken into the storage unit 23 in the image processing apparatus 2 through the external device connection unit 23 in time series in order from time 1. The following is a case where the detector 103a is used. As shown in FIGS. 2 and 3, when two detectors 103a and 103b are installed, the following RAW data is provided for each detector. And two types of XY address conversion tables and z address conversion tables are created independently for each RAW data by the following procedure.

時刻1:B(1)、R(1)、A(1)
時刻2:検出器103a、X座標1、Y座標1、Z値1
時刻3:検出器103a、X座標2、Y座標2、Z値2
時刻4:検出器103a、X座標3、Y座標3、Z値3
時刻5:検出器103a、X座標4、Y座標4、Z値4
時刻6:B(2)、R(1)、A(1)
時刻7:検出器103a、X座標5、Y座標5、Z値5
時刻8:検出器103a、X座標6、Y座標6、Z値6
時刻9:検出器103a、X座標7、Y座標7、Z値7
時刻10:検出器103a、X座標8、Y座標8、Z値8
Time 1: B (1), R (1), A (1)
Time 2: Detector 103a, X coordinate 1, Y coordinate 1, Z value 1
Time 3: Detector 103a, X coordinate 2, Y coordinate 2, Z value 2
Time 4: Detector 103a, X coordinate 3, Y coordinate 3, Z value 3
Time 5: Detector 103a, X coordinate 4, Y coordinate 4, Z value 4
Time 6: B (2), R (1), A (1)
Time 7: Detector 103a, X coordinate 5, Y coordinate 5, Z value 5
Time 8: Detector 103a, X coordinate 6, Y coordinate 6, Z value 6
Time 9: Detector 103a, X coordinate 7, Y coordinate 7, Z value 7
Time 10: Detector 103a, X coordinate 8, Y coordinate 8, Z value 8

この例の場合、画像処理装置2は、時刻1のときにSPECT装置1から検出条件のデータ(B(1)、R(1)、A(1))を受信し、時刻2〜5のときにRAWデータを受信しており、時刻6のときに再び検出条件のデータ(B(2)、R(1)、A(1))を受信し、時刻7〜10のときにRAWデータを受信している。なお、時刻6のときには検出条件のデータ(B(2)、R(2)、A(2))を受信している、という方が適切かもしれないが、R(2)=R(1)およびA(2)=A(1)であることを強調するため、上記のように記載した。   In this example, the image processing apparatus 2 receives detection condition data (B (1), R (1), A (1)) from the SPECT apparatus 1 at time 1, and at times 2 to 5 RAW data is received at time 6, the detection condition data (B (2), R (1), A (1)) is received again at time 6, and RAW data is received at time 7-10. is doing. It may be more appropriate that the detection condition data (B (2), R (2), A (2)) is received at time 6, but R (2) = R (1). And as described above to emphasize that A (2) = A (1).

つまり、時刻2〜5のときに受信したRAWデータは、検出条件(B(1)、R(1)、A(1))の下で撮像されたデータであり、時刻7〜10のときに受信したRAWデータは、検出条件(B(2)、R(1)、A(1))の下で撮像されたデータである。   That is, the RAW data received at times 2 to 5 is data captured under the detection conditions (B (1), R (1), A (1)), and at times 7 to 10. The received RAW data is data captured under detection conditions (B (2), R (1), A (1)).

従って、画像処理装置2は、受信した各データを、下記の如く記憶部23に同一検出条件毎に対応付けて分類する。つまり、時刻2〜5のときに受信したRAWデータをフレーム1とし、時刻7〜10のときに受信したRAWデータをフレーム2として、記憶部23に収納(分類)する。以下に、フレーム収納例を示す。   Therefore, the image processing apparatus 2 classifies each received data in the storage unit 23 in association with each same detection condition as follows. That is, the RAW data received at times 2 to 5 is stored in (classified) as frame 1 and the RAW data received at times 7 to 10 is stored as frame 2. An example of frame storage will be shown below.

<ベッド移動モードのフレーム収納例>
[ディレクトリ情報]
総フレーム数:2
フレーム1:時刻1、B(1)、R(1)、A(1)、データポインタ1
フレーム2:時刻6、B(2)、R(1)、A(1)、データポインタ5
(最終) :時刻10、B(2)、R(1)、A(1)、データポインタ9
[RAWデータ]
データポインタ1、X座標1、Y座標1、Z値1
データポインタ2、X座標2、Y座標2、Z値2
データポインタ3、X座標3、Y座標3、Z値3
データポインタ4、X座標4、Y座標4、Z値4
データポインタ5、X座標5、Y座標5、Z値5
データポインタ6、X座標6、Y座標6、Z値6
データポインタ7、X座標7、Y座標7、Z値7
データポインタ8、X座標8、Y座標8、Z値8
<Example of frame storage in bed movement mode>
Directory information
Total number of frames: 2
Frame 1: Time 1, B (1), R (1), A (1), Data pointer 1
Frame 2: Time 6, B (2), R (1), A (1), Data pointer 5
(Final): Time 10, B (2), R (1), A (1), data pointer 9
[RAW data]
Data pointer 1, X coordinate 1, Y coordinate 1, Z value 1
Data pointer 2, X coordinate 2, Y coordinate 2, Z value 2
Data pointer 3, X coordinate 3, Y coordinate 3, Z value 3
Data pointer 4, X coordinate 4, Y coordinate 4, Z value 4
Data pointer 5, X coordinate 5, Y coordinate 5, Z value 5
Data pointer 6, X coordinate 6, Y coordinate 6, Z value 6
Data pointer 7, X coordinate 7, Y coordinate 7, Z value 7
Data pointer 8, X coordinate 8, Y coordinate 8, Z value 8

フレーム1は、データポインタ1から、フレーム2のデータポインタ5の一つ前のデータポインタ4までのRAWデータを使用する。フレーム2は、データポインタ5から、(最終)データポインタ9の一つ前のデータポインタ8までのRAWデータを使用する。   Frame 1 uses RAW data from data pointer 1 to data pointer 4 immediately preceding data pointer 5 of frame 2. The frame 2 uses RAW data from the data pointer 5 to the data pointer 8 immediately before the (final) data pointer 9.

<断続回転モード>
断続回転モードでは、ガントリー102は、所定間隔の角度で指定周期だけ反復回転させる。所定間隔の角度とは、例えば0度と90度などであり、各回転角度で静止撮像する。ベッド101は一連の反復回転操作が終了後に所定間隔だけ移動させて同様な処理を継続するのが一般的な使用形態であるが、以下説明ではベッド101は初期位置B(1)にあるものとする。従って、回転角度A(n)と反復パラメータR(n)は変化し、軸方向位置B(n)は一定である。以下は検出器103aを使用している場合であるが、図2及び図3に示すように、二台の検出器103a、103bが設置されている場合、検出器ごとに以下のようなRAWデータを収集し、各々のRAWデータに対して以下の手順で2種類のXYアドレス変換テーブルとzアドレス変換テーブルを独立して作成するようにする。
<Intermittent rotation mode>
In the intermittent rotation mode, the gantry 102 is repeatedly rotated by a specified period at an angle of a predetermined interval. The angle at the predetermined interval is, for example, 0 degrees and 90 degrees, and still imaging is performed at each rotation angle. The bed 101 is moved by a predetermined interval after a series of repetitive rotation operations is completed and the same processing is continued. In the following description, the bed 101 is assumed to be at the initial position B (1). To do. Accordingly, the rotation angle A (n) and the repetition parameter R (n) change, and the axial position B (n) is constant. The following is a case where the detector 103a is used. As shown in FIGS. 2 and 3, when two detectors 103a and 103b are installed, the following RAW data is provided for each detector. And two types of XY address conversion tables and z address conversion tables are created independently for each RAW data by the following procedure.

時刻1:B(1)、R(1)、A(1)
時刻2:検出器103a、X座標1、Y座標1、Z値1
時刻3:検出器103a、X座標2、Y座標2、Z値2
時刻4:B(1)、R(1)、A(2)
時刻5:検出器103a、X座標3、Y座標3、Z値3
時刻6:検出器103a、X座標4、Y座標4、Z値4
時刻7:B(1)、R(2)、A(2)
時刻8:検出器103a、X座標5、Y座標5、Z値5
時刻9:検出器103a、X座標6、Y座標6、Z値6
時刻10:B(1)、R(2)、A(1)
時刻11:検出器103a、X座標7、Y座標7、Z値7
時刻12:検出器103a、X座標8、Y座標8、Z値8
Time 1: B (1), R (1), A (1)
Time 2: Detector 103a, X coordinate 1, Y coordinate 1, Z value 1
Time 3: Detector 103a, X coordinate 2, Y coordinate 2, Z value 2
Time 4: B (1), R (1), A (2)
Time 5: Detector 103a, X coordinate 3, Y coordinate 3, Z value 3
Time 6: Detector 103a, X coordinate 4, Y coordinate 4, Z value 4
Time 7: B (1), R (2), A (2)
Time 8: Detector 103a, X coordinate 5, Y coordinate 5, Z value 5
Time 9: Detector 103a, X coordinate 6, Y coordinate 6, Z value 6
Time 10: B (1), R (2), A (1)
Time 11: Detector 103a, X coordinate 7, Y coordinate 7, Z value 7
Time 12: Detector 103a, X coordinate 8, Y coordinate 8, Z value 8

この例の場合、画像処理装置2は、時刻1のときにSPECT装置1から検出条件のデータ(B(1)、R(1)、A(1))を受信し、時刻2、3のときにRAWデータを受信し、時刻4のときに検出条件のデータ(B(1)、R(1)、A(2))を受信し、時刻5,6のときにRAWデータを受信しており、時刻7のときに、検出条件のデータ(B(1)、R(2)、A(2))を受信し、時刻8,9のときにRAWデータを受信し、時刻10のときに、検出条件のデータ(B(1)、R(2)、A(1))を受信し、時刻11、12のときにRAWデータを受信している。なお、時刻4のときには、検出条件のデータ(B(2)、R(2)、A(2))を受信している、という方が適切かもしれないが、B(2)=B(1)およびR(2)=R(1)であるため、(B(1)、R(1)、A(2))であることを強調するため、上記のように記載した。同様に、時刻7のときには、検出条件のデータ(B(3)、R(3)、A(3))を受信している、という方が適切かもしれないが、B(3)=B(1)およびA(3)=A(2)であるため、R(3)の代わりに未使用のR(2)を用いて、(B(1)、R(2)、A(2))と記載した。同様に、時刻10のときには、検出条件のデータ(B(4)、R(4)、A(4))を受信している、という方が適切かもしれないが、B(4)=B(1)、R(4)=R(2),A(4)=A(1)であるため、(B(1)、R(2)、A(1))と記載した。   In this example, the image processing apparatus 2 receives the detection condition data (B (1), R (1), A (1)) from the SPECT apparatus 1 at time 1, and at times 2 and 3. RAW data is received at time 4, detection condition data (B (1), R (1), A (2)) is received at time 4, and RAW data is received at time 5 and 6. , The detection condition data (B (1), R (2), A (2)) is received at time 7, RAW data is received at time 8 and 9, and at time 10, The detection condition data (B (1), R (2), A (1)) is received, and RAW data is received at time 11 and 12. At time 4, it may be more appropriate to receive detection condition data (B (2), R (2), A (2)), but B (2) = B (1 ) And R (2) = R (1), so as to emphasize that (B (1), R (1), A (2)). Similarly, at time 7, it may be more appropriate that the detection condition data (B (3), R (3), A (3)) is received, but B (3) = B ( 1) and A (3) = A (2), so use R (2) unused instead of R (3), and use (B (1), R (2), A (2)) It was described. Similarly, at time 10, it may be more appropriate to receive detection condition data (B (4), R (4), A (4)), but B (4) = B ( Since 1), R (4) = R (2), and A (4) = A (1), they were described as (B (1), R (2), A (1)).

時刻2、3のときに受信したRAWデータは、検出条件(B(1)、R(1)、A(1))の下で撮像されたデータである。例えば、回転角度A(1)は“0度”で、反復パラメータR(1)は“1”(1周期目の往路)である。   The raw data received at times 2 and 3 are data captured under the detection conditions (B (1), R (1), A (1)). For example, the rotation angle A (1) is “0 degree”, and the repetition parameter R (1) is “1” (outward in the first cycle).

時刻5,6のときに受信したRAWデータは、検出条件(B(1)、R(1)、A(2))の下で撮像されたデータである。例えば、回転角度A(2)は“90度”である。   The RAW data received at time 5 and 6 is data captured under the detection conditions (B (1), R (1), A (2)). For example, the rotation angle A (2) is “90 degrees”.

時刻8,9のときに受信したRAWデータは、検出条件(B(1)、R(2)、A(2))の下で撮像されたデータである。例えば、反復パラメータR(2)は“2”(1周期目の復路)である。   The RAW data received at times 8 and 9 is data captured under the detection conditions (B (1), R (2), A (2)). For example, the repetition parameter R (2) is “2” (return path in the first cycle).

時刻11、12のときに受信したRAWデータは、検出条件(B(1)、R(2)、A(1))の下で撮像されたデータである。   The raw data received at times 11 and 12 are data captured under the detection conditions (B (1), R (2), A (1)).

従って、画像処理装置2は、受信した各データを、下記の如く記憶部23に同一検出条件毎に対応付けて分類する。つまり、時刻2、3のときに受信したRAWデータをフレーム1とし、時刻5,6のときに受信したRAWデータをフレーム2とし、時刻7,8のときに受信したRAWデータをフレーム3とし、時刻11、12のときに受信したRAWデータをフレーム4として、記憶部23に収納(分類)する。以下に、フレーム収納例を示す。   Therefore, the image processing apparatus 2 classifies each received data in the storage unit 23 in association with each same detection condition as follows. That is, RAW data received at times 2 and 3 is frame 1, RAW data received at times 5 and 6 is frame 2, and RAW data received at times 7 and 8 is frame 3. RAW data received at times 11 and 12 is stored (classified) in the storage unit 23 as a frame 4. An example of frame storage will be shown below.

<断続回転モードのフレーム収納例>
[ディレクトリ情報]
総フレーム数:4
フレーム1:時刻1、B(1)、R(1)、A(1)、データポインタ1
フレーム2:時刻4、B(1)、R(1)、A(2)、データポインタ3
フレーム3:時刻7、B(1)、R(2)、A(2)、データポインタ5
フレーム4:時刻10、B(1)、R(2)、A(1)、データポインタ7
(最終) :時刻12、B(1)、R(2)、A(1)、データポインタ9
[RAWデータ]
データポインタ1、X座標1、Y座標1、Z値1
データポインタ2、X座標2、Y座標2、Z値2
データポインタ3、X座標3、Y座標3、Z値3
データポインタ4、X座標4、Y座標4、Z値4
データポインタ5、X座標5、Y座標5、Z値5
データポインタ6、X座標6、Y座標6、Z値6
データポインタ7、X座標7、Y座標7、Z値7
データポインタ8、X座標8、Y座標8、Z値8
<Frame storage example in intermittent rotation mode>
Directory information
Total number of frames: 4
Frame 1: Time 1, B (1), R (1), A (1), Data pointer 1
Frame 2: Time 4, B (1), R (1), A (2), Data pointer 3
Frame 3: Time 7, B (1), R (2), A (2), data pointer 5
Frame 4: Time 10, B (1), R (2), A (1), Data pointer 7
(Final): Time 12, B (1), R (2), A (1), data pointer 9
[RAW data]
Data pointer 1, X coordinate 1, Y coordinate 1, Z value 1
Data pointer 2, X coordinate 2, Y coordinate 2, Z value 2
Data pointer 3, X coordinate 3, Y coordinate 3, Z value 3
Data pointer 4, X coordinate 4, Y coordinate 4, Z value 4
Data pointer 5, X coordinate 5, Y coordinate 5, Z value 5
Data pointer 6, X coordinate 6, Y coordinate 6, Z value 6
Data pointer 7, X coordinate 7, Y coordinate 7, Z value 7
Data pointer 8, X coordinate 8, Y coordinate 8, Z value 8

フレーム1は、データポインタ1から、フレーム2のデータポインタ3の一つ前のデータポインタ2までのRAWデータを使用する。フレーム2は、データポインタ3から、フレーム3のデータポインタ5の一つ前のデータポインタ4までのRAWデータを使用する。フレーム3は、データポインタ5から、フレーム4のデータポインタ7の一つ前のデータポインタ6までのRAWデータを使用する。フレーム4は、データポインタ7から、(最終)データポインタ9の一つ前のデータポインタ8までのRAWデータを使用する。   Frame 1 uses RAW data from data pointer 1 to data pointer 2 immediately preceding data pointer 3 of frame 2. The frame 2 uses RAW data from the data pointer 3 to the data pointer 4 immediately before the data pointer 5 of the frame 3. The frame 3 uses RAW data from the data pointer 5 to the data pointer 6 immediately before the data pointer 7 of the frame 4. The frame 4 uses RAW data from the data pointer 7 to the data pointer 8 immediately before the (final) data pointer 9.

以上、「ベッド移動モード」及び「断続回転モード」で説明したように、画像処理装置2は、SPECT装置1から検出したRAWデータを、同一の検出条件毎に分類して各フレームに対応付けて記憶部23に収納する。更に、図2及び図3に示すように、二台の検出器103a、103bが設置されている場合、検出器ごとに分類されたRAWデータを2セット収納する。   As described above, as described in the “bed movement mode” and the “intermittent rotation mode”, the image processing apparatus 2 classifies the RAW data detected from the SPECT apparatus 1 according to the same detection condition and associates them with each frame. It is stored in the storage unit 23. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, when two detectors 103a and 103b are installed, two sets of RAW data classified for each detector are stored.

<二次元画像データの生成>
次に、二次元画像データの生成について説明する。
<Generation of two-dimensional image data>
Next, generation of two-dimensional image data will be described.

先ず、任意のフレームに分類されたRAWデータのX座標及びY座標(画素数{4096×4096}のXY二次元空間範囲における位置座標である)を、上記RAWデータを受信した検出器に対応するXYアドレス変換テーブルを用いて画素数{100×100程度}で定義される二次元画像おける変換位置情報にアドレス変換する。(X座標、Y座標)の変換後の座標を(x座標、y座標)と表わす。   First, the X coordinate and the Y coordinate (position coordinates in the XY two-dimensional space range of the number of pixels {4096 × 4096}) of the RAW data classified into an arbitrary frame correspond to the detector that has received the RAW data. Using the XY address conversion table, address conversion is performed to conversion position information in a two-dimensional image defined by the number of pixels {about 100 × 100}. The coordinates after conversion of (X coordinate, Y coordinate) are represented as (x coordinate, y coordinate).

上述した例では、説明の簡単のため、任意のフレームに分類されたRAWデータは数個であったが、実際には、数億単位のRAWデータが分類されている。従って、例えば、アドレス変換後の変換位置情報が(x座標1、y座標1)であるRAWデータは多数ある。このように、{100×100程度}の各座標(x,y)について、フォトンが出力(検出)された頻度をフォトン出力頻度として計測(カウントアップ)する。   In the above-described example, there are several pieces of RAW data classified into an arbitrary frame for the sake of simplicity, but in reality, hundreds of millions of RAW data are classified. Therefore, for example, there are many RAW data whose conversion position information after address conversion is (x coordinate 1, y coordinate 1). Thus, for each coordinate (x, y) of {about 100 × 100}, the frequency at which photons are output (detected) is measured (counted up) as the photon output frequency.

この際、変換位置情報(x,y)を用いて上記RAWデータを受信した検出器に対応するzアドレス変換テーブルを参照して、RAWデータのz値が有効範囲外である場合には、フォトン出力頻度として計測(カウントアップ)を行なわない。当該フォトンがなんらかの散乱を受けており取得された位置座標(X,Y)は誤差を伴う信頼性の低いデータと想定されるためである。このように、夫々のフレームごとに二次元画像データを生成する。更に、図2及び図3に示すように、二台の検出器103a、103bが設置されている場合、検出器ごとに二次元画像データを2セット生成する。   At this time, referring to the z address conversion table corresponding to the detector that has received the RAW data using the conversion position information (x, y), if the z value of the RAW data is outside the valid range, the photon Do not measure (count up) as output frequency. This is because the photon has undergone some scattering, and the acquired position coordinates (X, Y) are assumed to be unreliable data with errors. In this way, two-dimensional image data is generated for each frame. Furthermore, as shown in FIGS. 2 and 3, when two detectors 103a and 103b are installed, two sets of two-dimensional image data are generated for each detector.

以上が、画像処理装置2の制御部21にて実行される二次元画像データの生成処理である。   The above is the two-dimensional image data generation process executed by the control unit 21 of the image processing apparatus 2.

図6に制御部21にて実行される二次元画像データの生成処理のフローチャートを示す。当該処理は、検出器103にて検出された各フォントのRAWデータと検出条件のデータが、外部機器接続部23を介して画像処理装置2内の記憶部23に取り込まれた後に、操作者が入力部25を介して、実行開始を指示したときに開始される。   FIG. 6 shows a flowchart of the two-dimensional image data generation process executed by the control unit 21. The processing is performed by the operator after the RAW data of each font detected by the detector 103 and the detection condition data are taken into the storage unit 23 in the image processing apparatus 2 via the external device connection unit 23. This is started when an instruction to start execution is given via the input unit 25.

制御部21は、記憶部23に取り込まれた各RAWデータを同一検出条件毎に対応付けて分類する(ステップS11)。   The control unit 21 classifies each RAW data captured in the storage unit 23 in association with each same detection condition (step S11).

次いで、制御部21は、各フォトンのRAWデータに基づいて、記憶部23に記憶されている上記RAWデータを受信した検出器に対応するXYアドレス変換テーブル及びzアドレス変換テーブルを参照してアドレス変換を行なう(ステップS12)。   Next, the control unit 21 refers to the XY address conversion table and the z address conversion table corresponding to the detector that has received the RAW data stored in the storage unit 23 based on the RAW data of each photon, and performs address conversion. Is performed (step S12).

そして、制御部21は、各フレーム毎に、各変換位置座標(x,y)におけるフォトン出力頻度に基づいて、二次元画像データを夫々生成する(ステップS13)。制御部21は、生成した二次元画像データに基づく画像を、表示部24に表示して処理を終了する。   Then, the control unit 21 generates two-dimensional image data for each frame based on the photon output frequency at each conversion position coordinate (x, y) (step S13). The control unit 21 displays an image based on the generated two-dimensional image data on the display unit 24 and ends the process.

上述した例では、検出器103aのみを使用して中動物等の被検体を撮像した場合の例を説明したが、検出器103aと103bの双方を使用した場合には、画像処理装置2は、検出器103ごとにRAWデータを検出することとなる。そして、検出器103ごとに対応するXYアドレス変換テーブル及びzアドレス変換テーブルを参照しながら検出したRAWデータに基づいて二次元画像データを生成することとなる。   In the example described above, an example in which a subject such as a middle animal is imaged using only the detector 103a has been described. However, when both the detectors 103a and 103b are used, the image processing apparatus 2 Raw data is detected for each detector 103. Then, two-dimensional image data is generated based on the RAW data detected while referring to the XY address conversion table and the z address conversion table corresponding to each detector 103.

以上説明したように、本実施形態の画像処理装置2は、中動物等の被検体から放射されるフォトンが有する{4096×4096}のXY二次元空間範囲における位置情報(X,Y)をRAWデータと、検出条件データをSPECT装置1の検出器103から受信し、検出器毎に収集されたRAWデータに対して検出条件毎にRAWデータを分類する。そして、位置情報をより小さい画素数{100×100程度}にアドレス変換する。その後、変換位置情報(x,y)と、z値に基づいて、z値が有効である場合のみ、対応する変換位置情報(x,y)におけるフォトン出力頻度を計測し、変換位置情報(x,y)に基づくフォトン出力頻度を示す二次元画像データを検出器毎および分類毎に生成するよう構成した。   As described above, the image processing apparatus 2 according to the present embodiment uses the raw information (X, Y) in the XY two-dimensional space range of {4096 × 4096} included in the photons emitted from the subject such as a middle animal to the RAW. The data and the detection condition data are received from the detector 103 of the SPECT apparatus 1, and the RAW data is classified for each detection condition with respect to the RAW data collected for each detector. Then, the address information is converted to a smaller number of pixels {about 100 × 100}. Thereafter, based on the converted position information (x, y) and the z value, only when the z value is valid, the photon output frequency in the corresponding converted position information (x, y) is measured, and the converted position information (x The two-dimensional image data indicating the photon output frequency based on y) is generated for each detector and each classification.

これにより、SPECT装置1を中動物等に適用する場合など、{4096×4096}のXY二次元空間範囲における位置情報および{1024}段階のエネルギー情報を含むRAWデータのために{4096×4096×1024}なる大量の固定長のフレームメモリを必要とすることなく、かつ、解像度と定量性を低減させることなく、SPECT装置1により検出された大量のRAWデータを迅速に処理して二次元画像データを生成することができる。   Thus, for example, when the SPECT apparatus 1 is applied to a middle animal or the like, {4096 × 4096 × for RAW data including {4096 × 4096} XY two-dimensional spatial range and {1024} -stage energy information. A large amount of RAW data detected by the SPECT apparatus 1 can be quickly processed without requiring a large amount of frame memory of a fixed length of 1024} and without reducing resolution and quantification. Can be generated.

<応用例1>
生成された二次元画像データに対し、均一化補正処理を行なってもよい。
<Application example 1>
Uniformity correction processing may be performed on the generated two-dimensional image data.

この場合、視野に対して均一なガンマ線が放出されるファントムを被検体としてベッド101に配置し、検出器103により被検体からのフォトン検出行なう。そして、画像処理装置2は、検出されたRAWデータに基づいて均一化補正係数(平均画素値/各画素値)を算出し、全画素の値が同一となるような均一化補正係数テーブル{100×100程度}を作成する。作成された均一化補正係数テーブルは、記憶部23に記憶させておく。更に、図2及び図3に示すように、二台の検出器103a、103bが設置されている場合、検出器ごとにこのような均一化補正係数テーブルを2セット作成し記憶部23に記憶させておく。   In this case, a phantom that emits uniform gamma rays with respect to the visual field is placed on the bed 101 as a subject, and photons from the subject are detected by the detector 103. Then, the image processing apparatus 2 calculates a uniform correction coefficient (average pixel value / each pixel value) based on the detected RAW data, and a uniform correction coefficient table {100 such that the values of all the pixels are the same. X100} is created. The created uniformization correction coefficient table is stored in the storage unit 23. Furthermore, as shown in FIGS. 2 and 3, when two detectors 103a and 103b are installed, two sets of such uniformization correction coefficient tables are created for each detector and stored in the storage unit 23. Keep it.

そして、制御部21は、ステップS13において、生成された各二次元画像データの各画素(x,y)の値(フォトン頻度)に対し、均一化補正係数テーブルの対応する画素(x,y)の値(補正係数)を乗算することにより、均一化補正処理を実行する。   Then, in step S13, the control unit 21 corresponds to the pixel (x, y) of the uniformization correction coefficient table for the value (photon frequency) of each pixel (x, y) of each generated two-dimensional image data. The uniformization correction process is executed by multiplying the value (correction coefficient).

<応用例2>
SPECT装置1を中動物等に適用する場合、被検体が大きくなることに伴い、ガンマカメラのシンチレータの画素数を高精細化させることが好ましい。しかし、シンチレータの画素数の高精細化には微細加工上の限界がある。そこで、XYアドレス変換テーブルを作成する際、擬似的に画素数を増やすことにより、解像度を擬似的に向上させることができる。
<Application example 2>
When the SPECT apparatus 1 is applied to a medium animal or the like, it is preferable to increase the number of pixels of the scintillator of the gamma camera as the subject size increases. However, there is a limit in fine processing to increase the number of pixels of the scintillator. Therefore, when creating the XY address conversion table, the resolution can be improved in a pseudo manner by increasing the number of pixels in a pseudo manner.

ここでは、XYアドレス変換テーブルを作成する際、各座標を4分割に分割するアドレス4分割処理について説明する。   Here, an address four-division process for dividing each coordinate into four divisions when creating the XY address conversion table will be described.

先ず、二次元固定長配列に基づく画像データに対して、微分処理を行なった後に、フォトン出力頻度に基づいて所定手法により所定の数のピーク点を決定する。例えば、フォトン出力頻度が大きいほうから順に所定の数のピーク画素として抽出し、抽出されたピーク画素に基づいてピーク点を決定する。フォトン出力頻度に基づくピーク点抽出の具体的な手法は、本願出願人による特許出願(特開2007−121259号公報)に詳細に開示されているため、説明は省略する。   First, after differentiating the image data based on the two-dimensional fixed length array, a predetermined number of peak points are determined by a predetermined method based on the photon output frequency. For example, a predetermined number of peak pixels are extracted in descending order of photon output frequency, and a peak point is determined based on the extracted peak pixels. A specific technique for peak point extraction based on the photon output frequency is disclosed in detail in a patent application filed by the applicant of the present application (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-121259), and will not be described.

図7は、アドレス4分割処理の説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram of the address four-division process.

制御部21は、隣接する4つのピーク点からなるピーク点四角形の重心点を決定する(図7(A)〜(C)において、△で図示)。このとき、画像データの上端、下端、左端、右端の各周辺部には、仮想重心点を決定する。この仮想重心点は、図7(A)に示すように、画像データの周辺部に位置する重心点と直線で結んだときに、該直線で生成される四角形(重心点四角形)に、低階調値画像データの周辺部に位置するピーク点が包含されるような箇所を、仮想重心点(図7(A)〜(C)中、▲で図示)として決定する。次に、制御部21は、隣接する4つの重心点間を直線で連結し、当該直線で形成された重心点四角形を生成する(図7(B)参照)。   The control unit 21 determines the barycentric point of a peak point quadrangle composed of four adjacent peak points (indicated by Δ in FIGS. 7A to 7C). At this time, a virtual barycentric point is determined for each of the peripheral portions of the upper end, lower end, left end, and right end of the image data. As shown in FIG. 7A, the virtual centroid point is connected to a quadrangle (centroid point rectangle) generated by the straight line when connected to the centroid point located at the periphery of the image data by a straight line. A location where a peak point located in the peripheral portion of the gradation image data is included is determined as a virtual center of gravity (shown by ▲ in FIGS. 7A to 7C). Next, the control unit 21 connects four adjacent barycentric points with straight lines, and generates a barycentric quadrangle formed by the straight lines (see FIG. 7B).

そして、制御部21は、重心点四角形のいずれかの重心点と、隣接している2つの重心点との2つの中点(図7(C)中、☆で図示)と、中央に位置するピーク点とを4つの直線で連結させて4分割四角形を生成する(図7(C)参照)。   Then, the control unit 21 is located at the center of two midpoints (shown by ☆ in FIG. 7C) between any one of the barycentric quadrangular points and two neighboring barycentric points. The peak points are connected by four straight lines to generate a quadrant quadrangle (see FIG. 7C).

続いて、制御部21は、4分割四角形の所定方向の頂点のアドレス値を夫々付与して決定し、これに基づいて図7(D)に示すようなアドレス分割領域から成るXYアドレス変換テーブルを作成する。図7(D)に示す例の場合、■で図示する左上方向の頂点のアドレス値を、各4分割四角形に含まれる各画素のアドレス情報として夫々付与する。   Subsequently, the control unit 21 assigns and determines the address values of the vertices in a predetermined direction of the quadrant quadrilateral, and based on this, determines the XY address conversion table including the address split areas as shown in FIG. create. In the case of the example shown in FIG. 7D, the address value of the vertex in the upper left direction shown by (2) is assigned as the address information of each pixel included in each quadrant.

4分割四角形を生成した際、図7(C)に示すように、操作者が入力部25を操作して4分割四角形を定義する重心点や中点の位置を修正可能に構成してもよい。なお、このような操作者による対話型修正については、本願出願人による特許出願(特開2007−121259号公報)に詳細に開示されている手法と同様に行なえばよい。   When a quadrant is generated, as shown in FIG. 7C, the operator may operate the input unit 25 so that the positions of the center of gravity and the midpoint that define the quadrant can be corrected. . Note that such interactive correction by the operator may be performed in the same manner as the method disclosed in detail in the patent application (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-121259) by the applicant of the present application.

<応用例3>
SPECT装置1を中動物等に適用する場合、被検体が大きくなることに伴い、z値のエネルギー分解能も増大し、z値の有効範囲を定義するためのzアドレス変換テーブルを作成する際、z値の有効範囲に誤差が発生する確率が増える。そのため、操作者がz値の有効範囲を指定(修正)できるよう構成することが好ましい。
<Application example 3>
When the SPECT apparatus 1 is applied to a middle animal or the like, the z-value energy resolution increases as the subject size increases, and when creating a z-address conversion table for defining the effective range of the z-value, The probability that an error will occur in the valid range of values increases. For this reason, it is preferable that the operator can specify (correct) the effective range of the z value.

修正は、どのように行ってもよいが、例えば、表示部24に、画像データ上における修正対象の位置座標を指定し指定された位置座標におけるz値のグラフを表示させ、操作者がグラフを参照しながら、当該グラフ上にて入力部25を操作してz値の有効範囲を指定(修正)できるよう構成する。なお、z値のグラフ表示等については、本願出願人による特許出願(特開2007−121259号公報)に詳細に開示されているため、説明は省略する。   The correction may be performed in any way. For example, the position coordinate of the correction target on the image data is designated on the display unit 24 and a graph of the z value at the designated position coordinate is displayed. While referring to the graph, the input unit 25 is operated to specify (correct) the effective range of the z value. The graph display of the z value and the like are disclosed in detail in a patent application filed by the applicant of the present application (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-121259), and thus the description thereof is omitted.

<断続回転モードのフレーム収納の変形例>
上述した「断続回転モード」のフレーム収納の場合、RAWデータを4種類の検出条件ごとに4つのフレームに分類したが、同一回転角度A(n)ごとに1つのフレームに統合して収納してもよい。言い換えれば、反復パラメータR(n)の変化は考慮しない。そうすると、総フレーム数は減少する代わりに各フレームのフォトン頻度が増加し画像の感度が向上する。以下に、フレーム収納例を示す。オリジナルのRAWデータは時系列の配置になっているが、下記例では角度別にソートし、オリジナルのデータポインタ7とデータポインタ8をデータポインタ3とデータポインタ4に繰り上げている。
<Modification of frame storage in intermittent rotation mode>
In the case of storing the frame in the “intermittent rotation mode” described above, the RAW data is classified into four frames for each of the four types of detection conditions. However, the RAW data is stored in one frame for each same rotation angle A (n). Also good. In other words, changes in the repetition parameter R (n) are not considered. Then, instead of reducing the total number of frames, the photon frequency of each frame increases and the sensitivity of the image improves. An example of frame storage will be shown below. Although the original RAW data is arranged in time series, in the following example, it is sorted by angle, and the original data pointer 7 and the data pointer 8 are moved up to the data pointer 3 and the data pointer 4.

[ディレクトリ情報]
総フレーム数:2
フレーム1:時刻1、B(1)、R(1)、A(1)、データポインタ1
フレーム2:時刻4、B(1)、R(1)、A(2)、データポインタ5
(最終) :時刻12、B(1)、R(2)、A(1)、データポインタ9
[RAWデータ]
データポインタ1、X座標1、Y座標1、Z値1
データポインタ2、X座標2、Y座標2、Z値2
データポインタ3、X座標7、Y座標7、Z値7
データポインタ4、X座標8、Y座標8、Z値8
データポインタ5、X座標3、Y座標3、Z値3
データポインタ6、X座標4、Y座標4、Z値4
データポインタ7、X座標5、Y座標5、Z値5
データポインタ8、X座標6、Y座標6、Z値6
Directory information
Total number of frames: 2
Frame 1: Time 1, B (1), R (1), A (1), Data pointer 1
Frame 2: Time 4, B (1), R (1), A (2), data pointer 5
(Final): Time 12, B (1), R (2), A (1), data pointer 9
[RAW data]
Data pointer 1, X coordinate 1, Y coordinate 1, Z value 1
Data pointer 2, X coordinate 2, Y coordinate 2, Z value 2
Data pointer 3, X coordinate 7, Y coordinate 7, Z value 7
Data pointer 4, X coordinate 8, Y coordinate 8, Z value 8
Data pointer 5, X coordinate 3, Y coordinate 3, Z value 3
Data pointer 6, X coordinate 4, Y coordinate 4, Z value 4
Data pointer 7, X coordinate 5, Y coordinate 5, Z value 5
Data pointer 8, X coordinate 6, Y coordinate 6, Z value 6

フレーム1は、データポインタ1から、フレーム2のデータポインタ5の一つ前のデータポインタ4までのRAWデータを使用する。フレーム2は、データポインタ5から、(最終)データポインタ9の一つ前のデータポインタ8までのRAWデータを使用する。   Frame 1 uses RAW data from data pointer 1 to data pointer 4 immediately preceding data pointer 5 of frame 2. The frame 2 uses RAW data from the data pointer 5 to the data pointer 8 immediately before the (final) data pointer 9.

<その他のフレーム収納例>
上述した実施形態では、「ベッド移動モード」及び「断続回転モード」の場合のフレーム収納例について説明したが、その他のフレーム収納の変形例について説明する。
<Other frame storage examples>
In the above-described embodiment, the frame storage example in the “bed movement mode” and the “intermittent rotation mode” has been described, but other frame storage modifications will be described.

<連続回転モード>
連続回転モードでは、ガントリー102は、連続的に(例えば、0.1度毎に)指定周期だけ反復回転させる。回転動作を止めずに検出器103を動かしながら動画撮像する。ベッド101は一連の反復回転操作が終了後に所定間隔だけ移動させて同様の処理を継続するのが一般的な使用形態であるが、以下説明ではベッド101は初期位置B(1)にあるものとする。従って、回転角度A(n)と反復パラメータR(n)は変化し、軸方向位置B(n)は一定である。
<Continuous rotation mode>
In the continuous rotation mode, the gantry 102 is repeatedly rotated by a designated period continuously (for example, every 0.1 degrees). Moving images are taken while moving the detector 103 without stopping the rotation. The bed 101 is moved by a predetermined interval after a series of repetitive rotation operations, and the same processing is continued. In the following description, the bed 101 is assumed to be at the initial position B (1). To do. Accordingly, the rotation angle A (n) and the repetition parameter R (n) change, and the axial position B (n) is constant.

時刻1:B(1)、R(1)、A(1)
時刻2:検出器103a、X座標1、Y座標1、Z値1
時刻3:B(1)、R(1)、A(2)
時刻4:検出器103a、X座標2、Y座標2、Z値2
時刻5:B(1)、R(1)、A(3)
時刻6:検出器103a、X座標3、Y座標3、Z値3
時刻7:B(1)、R(1)、A(4)
時刻8:検出器103a、X座標4、Y座標4、Z値4
時刻9:B(1)、R(2)、A(4)
時刻10:検出器103a、X座標5、Y座標5、Z値5
時刻11:B(1)、R(2)、A(3)
時刻12:検出器103a、X座標6、Y座標6、Z値6
時刻13:B(1)、R(2)、A(2)
時刻14:検出器103a、X座標7、Y座標7、Z値7
時刻15:B(1)、R(2)、A(1)
時刻16:検出器103a、X座標8、Y座標8、Z値8
Time 1: B (1), R (1), A (1)
Time 2: Detector 103a, X coordinate 1, Y coordinate 1, Z value 1
Time 3: B (1), R (1), A (2)
Time 4: Detector 103a, X coordinate 2, Y coordinate 2, Z value 2
Time 5: B (1), R (1), A (3)
Time 6: Detector 103a, X coordinate 3, Y coordinate 3, Z value 3
Time 7: B (1), R (1), A (4)
Time 8: Detector 103a, X coordinate 4, Y coordinate 4, Z value 4
Time 9: B (1), R (2), A (4)
Time 10: Detector 103a, X coordinate 5, Y coordinate 5, Z value 5
Time 11: B (1), R (2), A (3)
Time 12: Detector 103a, X coordinate 6, Y coordinate 6, Z value 6
Time 13: B (1), R (2), A (2)
Time 14: Detector 103a, X coordinate 7, Y coordinate 7, Z value 7
Time 15: B (1), R (2), A (1)
Time 16: Detector 103a, X coordinate 8, Y coordinate 8, Z value 8

この例の場合、画像処理装置2は、時刻1のときにSPECT装置1から検出条件のデータ(B(1)、R(1)、A(1))を受信し、時刻2のときにSPECT装置1から検出器103aからのRAWデータ(検出器103a、X座標1、Y座標1、Z値1)を受信し、時刻3のときに検出条件のデータ(B(1)、R(1)、A(2))を受信し、時刻4のときにSPECT装置1から検出器103aからのRAWデータ(検出器103a、X座標2、Y座標2、Z値2)を受信し、以降、時刻16まで検出条件のデータとRAWデータを受信している。   In this example, the image processing apparatus 2 receives detection condition data (B (1), R (1), A (1)) from the SPECT apparatus 1 at time 1, and SPECT at time 2. RAW data (detector 103a, X coordinate 1, Y coordinate 1, Z value 1) from the detector 103a is received from the apparatus 1, and detection condition data (B (1), R (1)) at time 3 , A (2)), and RAW data (detector 103a, X coordinate 2, Y coordinate 2, Z value 2) from the detector 103a is received from the SPECT device 1 at time 4, and thereafter Up to 16 detection condition data and RAW data are received.

断続回転モードの場合、例えば10度単位で回転角度A(n)を変更しながら静止撮像するのに対し、連続回転モードの場合、例えば0.1度単位で回転角度A(n)を変更しながら動的に撮像する。上述した「ベッド移動モード」及び「断続回転モード」では、検出条件毎に、RAWデータを分類したが、連続回転モードの場合のように、検出条件が頻繁に変化すると、検出条件に基づいてRAWデータを別のフレームに分類する方法は現実的でない。   In the intermittent rotation mode, for example, still images are captured while changing the rotation angle A (n) in units of 10 degrees, whereas in the continuous rotation mode, the rotation angle A (n) is changed in units of 0.1 degrees, for example. While taking a picture dynamically. In the “bed movement mode” and “intermittent rotation mode” described above, the RAW data is classified for each detection condition. However, if the detection condition changes frequently as in the continuous rotation mode, the RAW data is generated based on the detection condition. It is not practical to classify the data into different frames.

そこで、連続回転モードでは、「断続回転モード」における検出条件毎の回転角度A(n)の角度間隔と同程度の角度範囲(例えば、10度)をもつRAWデータを、同一フレームにまとめて分類する方法をとる。   Therefore, in the continuous rotation mode, RAW data having an angle range (for example, 10 degrees) similar to the angular interval of the rotation angle A (n) for each detection condition in the “intermittent rotation mode” is grouped into the same frame. Take the way.

ここでは、回転角度A(1)のときに検出されたRAWデータと、回転角度A(2)のときに検出されたRAWデータとを同一フレームに分類し、回転角度A(3)のときに検出されたRAWデータと、回転角度A(4)のときに検出されたRAWデータとを同一フレームに分類する。以下に、フレーム収納例を示す。   Here, the RAW data detected at the rotation angle A (1) and the RAW data detected at the rotation angle A (2) are classified into the same frame, and at the rotation angle A (3). The detected RAW data and the RAW data detected at the rotation angle A (4) are classified into the same frame. An example of frame storage will be shown below.

<連続回転モードのフレーム収納例>
[ディレクトリ情報]
総フレーム数:4
フレーム1:時刻1、B(1)、R(1)、A(1)、データポインタ1
フレーム2:時刻5、B(1)、R(1)、A(3)、データポインタ3
フレーム3:時刻9、B(1)、R(2)、A(4)、データポインタ5
フレーム4:時刻13、B(1)、R(2)、A(2)、データポインタ7
(最終) :時刻16、B(1)、R(2)、A(1)、データポインタ9
[RAWデータ]
データポインタ1、X座標1、Y座標1、Z値1
データポインタ2、X座標2、Y座標2、Z値2
データポインタ3、X座標3、Y座標3、Z値3
データポインタ4、X座標4、Y座標4、Z値4
データポインタ5、X座標5、Y座標5、Z値5
データポインタ6、X座標6、Y座標6、Z値6
データポインタ7、X座標7、Y座標7、Z値7
データポインタ8、X座標8、Y座標8、Z値8
<Frame storage example in continuous rotation mode>
Directory information
Total number of frames: 4
Frame 1: Time 1, B (1), R (1), A (1), Data pointer 1
Frame 2: Time 5, B (1), R (1), A (3), Data pointer 3
Frame 3: Time 9, B (1), R (2), A (4), Data pointer 5
Frame 4: Time 13, B (1), R (2), A (2), Data pointer 7
(Final): Time 16, B (1), R (2), A (1), data pointer 9
[RAW data]
Data pointer 1, X coordinate 1, Y coordinate 1, Z value 1
Data pointer 2, X coordinate 2, Y coordinate 2, Z value 2
Data pointer 3, X coordinate 3, Y coordinate 3, Z value 3
Data pointer 4, X coordinate 4, Y coordinate 4, Z value 4
Data pointer 5, X coordinate 5, Y coordinate 5, Z value 5
Data pointer 6, X coordinate 6, Y coordinate 6, Z value 6
Data pointer 7, X coordinate 7, Y coordinate 7, Z value 7
Data pointer 8, X coordinate 8, Y coordinate 8, Z value 8

フレーム1は、データポインタ1から、フレーム2のデータポインタ3の一つ前のデータポインタ2までのRAWデータを使用する。フレーム2は、データポインタ3から、フレーム3のデータポインタ5の一つ前のデータポインタ4までのRAWデータを使用する。フレーム3は、データポインタ5から、フレーム4のデータポインタ7の一つ前のデータポインタ6までのRAWデータを使用する。フレーム4は、データポインタ7から、(最終)データポインタ9の一つ前のデータポインタ8までのRAWデータを使用する。   Frame 1 uses RAW data from data pointer 1 to data pointer 2 immediately preceding data pointer 3 of frame 2. The frame 2 uses RAW data from the data pointer 3 to the data pointer 4 immediately before the data pointer 5 of the frame 3. The frame 3 uses RAW data from the data pointer 5 to the data pointer 6 immediately before the data pointer 7 of the frame 4. The frame 4 uses RAW data from the data pointer 7 to the data pointer 8 immediately before the (final) data pointer 9.

フレーム1、2は往路(反復パラメータR(1))のときに検出されたRAWデータであり、フレーム3、4は復路(反復パラメータR(2))のときに検出されたRAWデータである。   Frames 1 and 2 are RAW data detected in the forward path (repetition parameter R (1)), and frames 3 and 4 are RAW data detected in the return path (repetition parameter R (2)).

<連続回転モードのフレーム収納の変形例1>
上述した「連続回転モード」のフレーム収納の場合、反復パラメータR(n)の変化は考慮せず、回転角度A(1)とA(2)のときの往路(反復パラメータR(1))と回転角度A(2)とA(1)のときの復路(反復パラメータR(2))、回転角度A(3)とA(4)のときの往路(反復パラメータR(1))と回転角度A(4)とA(3)のときの復路(反復パラメータR(2))の2つのフレームに分類してもよい。そうすると、総フレーム数は減少する代わりに各フレームのフォトン頻度が増加し画像の感度が向上する。以下に、フレーム収納例を示す。オリジナルのRAWデータは時系列の配置になっているが、下記例では角度別にソートし、オリジナルのデータポインタ7とデータポインタ8をデータポインタ3とデータポインタ4に繰り上げている。
<Variation 1 of frame storage in continuous rotation mode>
In the case of frame storage in the “continuous rotation mode” described above, the change in the repetition parameter R (n) is not taken into consideration, and the forward path (repetition parameter R (1)) at the rotation angles A (1) and A (2). Return path (repetition parameter R (2)) at rotation angles A (2) and A (1), forward path (repetition parameter R (1)) and rotation angle at rotation angles A (3) and A (4) You may classify | categorize into two frames of the return path (repetition parameter R (2)) in A (4) and A (3). Then, instead of reducing the total number of frames, the photon frequency of each frame increases and the sensitivity of the image improves. An example of frame storage will be shown below. Although the original RAW data is arranged in time series, in the following example, it is sorted by angle, and the original data pointer 7 and the data pointer 8 are moved up to the data pointer 3 and the data pointer 4.

[ディレクトリ情報]
総フレーム数:2
フレーム1:時刻1、B(1)、R(1)、A(1)、データポインタ1
フレーム2:時刻5、B(1)、R(1)、A(3)、データポインタ5
(最終) :時刻16、B(1)、R(2)、A(1)、データポインタ9
[RAWデータ]
データポインタ1、X座標1、Y座標1、Z値1
データポインタ2、X座標2、Y座標2、Z値2
データポインタ3、X座標7、Y座標7、Z値7
データポインタ4、X座標8、Y座標8、Z値8
データポインタ5、X座標3、Y座標3、Z値3
データポインタ6、X座標4、Y座標4、Z値4
データポインタ7、X座標5、Y座標5、Z値5
データポインタ8、X座標6、Y座標6、Z値6
Directory information
Total number of frames: 2
Frame 1: Time 1, B (1), R (1), A (1), Data pointer 1
Frame 2: Time 5, B (1), R (1), A (3), data pointer 5
(Final): Time 16, B (1), R (2), A (1), data pointer 9
[RAW data]
Data pointer 1, X coordinate 1, Y coordinate 1, Z value 1
Data pointer 2, X coordinate 2, Y coordinate 2, Z value 2
Data pointer 3, X coordinate 7, Y coordinate 7, Z value 7
Data pointer 4, X coordinate 8, Y coordinate 8, Z value 8
Data pointer 5, X coordinate 3, Y coordinate 3, Z value 3
Data pointer 6, X coordinate 4, Y coordinate 4, Z value 4
Data pointer 7, X coordinate 5, Y coordinate 5, Z value 5
Data pointer 8, X coordinate 6, Y coordinate 6, Z value 6

フレーム1は、データポインタ1から、フレーム2のデータポインタ5の一つ前のデータポインタ4までのRAWデータを使用する。フレーム2は、データポインタ5から、(最終)データポインタ9の一つ前のデータポインタ8までのRAWデータを使用する。   Frame 1 uses RAW data from data pointer 1 to data pointer 4 immediately preceding data pointer 5 of frame 2. The frame 2 uses RAW data from the data pointer 5 to the data pointer 8 immediately before the (final) data pointer 9.

<連続回転モードのフレーム収納の変形例2>
「連続回転モード」において、ガントリー102が連続的に等速で回転している場合には、時間を検出条件としてもよい。つまり、画像処理装置2は、各RAWデータを検出時刻に基づいて所定時間間隔Tで分類する。
<Modification 2 of frame storage in continuous rotation mode>
In the “continuous rotation mode”, when the gantry 102 is continuously rotating at a constant speed, time may be set as the detection condition. That is, the image processing apparatus 2 classifies each RAW data at a predetermined time interval T based on the detection time.

例えば、時刻1から時刻6が時刻T未満であり、時刻7から時刻12が時刻T以上で時刻2T未満であり、時刻13から時刻16が時刻2T以上で時刻3T未満である場合には、検出されたRAWデータを、時刻2、4、6で検出されたRAWデータと、時刻8、10、12で検出されたRAWデータと、時刻14、16で検出されたRAWデータに分類する。以下、フレーム収納例を示す。   For example, detection is performed when time 1 to time 6 is less than time T, time 7 to time 12 is greater than or equal to time T and less than time 2T, and time 13 to time 16 is greater than or equal to time 2T and less than time 3T. The generated RAW data is classified into RAW data detected at times 2, 4, and 6, RAW data detected at times 8, 10, and 12, and RAW data detected at times 14 and 16. Examples of frame storage will be shown below.

[ディレクトリ情報]
総フレーム数:3
フレーム1:時刻1、B(1)、R(1)、A(1)、データポインタ1
フレーム2:時刻7、B(1)、R(1)、A(4)、データポインタ4
フレーム3:時刻13、B(1)、R(2)、A(2)、データポインタ7
(最終) :時刻16、B(1)、R(2)、A(2)、データポインタ9
[RAWデータ]
データポインタ1、X座標1、Y座標1、Z値1
データポインタ2、X座標2、Y座標2、Z値2
データポインタ3、X座標3、Y座標3、Z値3
データポインタ4、X座標4、Y座標4、Z値4
データポインタ5、X座標5、Y座標5、Z値5
データポインタ6、X座標6、Y座標6、Z値6
データポインタ7、X座標7、Y座標7、Z値7
データポインタ8、X座標8、Y座標8、Z値8
Directory information
Total number of frames: 3
Frame 1: Time 1, B (1), R (1), A (1), Data pointer 1
Frame 2: Time 7, B (1), R (1), A (4), data pointer 4
Frame 3: Time 13, B (1), R (2), A (2), Data pointer 7
(Final): Time 16, B (1), R (2), A (2), data pointer 9
[RAW data]
Data pointer 1, X coordinate 1, Y coordinate 1, Z value 1
Data pointer 2, X coordinate 2, Y coordinate 2, Z value 2
Data pointer 3, X coordinate 3, Y coordinate 3, Z value 3
Data pointer 4, X coordinate 4, Y coordinate 4, Z value 4
Data pointer 5, X coordinate 5, Y coordinate 5, Z value 5
Data pointer 6, X coordinate 6, Y coordinate 6, Z value 6
Data pointer 7, X coordinate 7, Y coordinate 7, Z value 7
Data pointer 8, X coordinate 8, Y coordinate 8, Z value 8

本実施形態及び各応用例及び各変型例では、中動物等を被検体とした例について述べたが、従来より視野の大きい大サイズの断面画像の二次元画像データを得られるようにするとともに、解像度も向上させているため、ガントリー内に収納できる範囲で、ヒトの頭部や、所望であれば小動物等を被検体とした場合にも適用してもよい。   In the present embodiment, each application example, and each modification example, an example in which a middle animal or the like is used as an object has been described. Since the resolution is also improved, the present invention may be applied to a case where the subject is a human head or a small animal if desired, as long as it can be stored in the gantry.

1 画像処理装置
11 制御部
12 記憶部
13 外部機器接続部
14 表示部
15 入力部
16 バス
1 Image processing device
11 Control Unit 12 Storage Unit 13 External Device Connection Unit 14 Display Unit 15 Input Unit 16 Bus

Claims (12)

被検体が放射するフォトンを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された各フォトンが有するXY二次元空間範囲における検出位置情報(X,Y)を取得し、かつ、前記各フォトンのエネルギー値をz値として取得するフォトン情報取得手段と、
前記各フォトンが検出された際の検出条件を検出条件情報として取得する検出条件情報取得手段と、
前記各フォトンについて、前記フォトン情報取得手段により取得された検出位置情報(X,Y)及びz値と、前記検出条件情報取得手段により取得された検出条件情報と、を夫々対応付けて記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、
各前記検出位置情報(X,Y)及びz値を、対応する前記検出条件情報に基づいて、同一検出条件毎に分類する分類手段と、
各前記検出位置情報(X,Y)を、前記XY二次元空間範囲にて定められる画素数よりも小さい画素数で定義される二次元画像おける変換位置情報(x,y)(x<Xかつy<Y) にアドレス変換する変換手段と、
前記各フォトンの前記z値が、前記変換位置情報(x,y)に基づいて予め定められた有効範囲内か否かを判定する判定手段と、
判定の結果、前記フォトンの前記z値が、予め定義された有効範囲内である場合には、前記分類手段による分類毎に、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を前記z値の如何にかかわらずカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)毎にフォトン出力頻度を計測する計測手段と、
前記変換位置情報(x,y)に対応する前記フォトン出力頻度に基づいて、前記分類手段による分類毎に、前記二次元画像を示す二次元画像データを生成する生成手段と、
を有することを特徴とする放射線画像処理装置。
Detection means for detecting photons emitted by the subject;
Photon information acquisition means for acquiring detected position information (X, Y) in an XY two-dimensional space range of each photon detected by the detection means, and acquiring the energy value of each photon as a z value;
Detection condition information acquisition means for acquiring detection conditions when each photon is detected as detection condition information;
For each photon, the detected position information (X, Y) and z value acquired by the photon information acquisition means and the detection condition information acquired by the detection condition information acquisition means are associated with each other in the storage means. Storage control means for storing;
Classification means for classifying each detection position information (X, Y) and z value for each same detection condition based on the corresponding detection condition information,
Each of the detected position information (X, Y) is converted position information (x, y) (x <X and in a two-dimensional image defined by the number of pixels smaller than the number of pixels defined in the XY two-dimensional space range a conversion means for converting the address to y <Y);
Determination means for determining whether the z value of each photon is within a predetermined effective range based on the converted position information (x, y);
As a result of the determination, when the z value of the photon is within a pre-defined effective range, for each photon classified by the classifying means, the converted position information (x , y) counting means that counts up the photon output frequency at the position on the two-dimensional image regardless of the z value, and measures the photon output frequency for each converted position information (x, y); ,
Based on the photon output frequency corresponding to the converted position information (x, y), generating means for generating two-dimensional image data indicating the two-dimensional image for each classification by the classification means;
A radiation image processing apparatus comprising:
装置校正用の被検体が放出するフォトンを検出する校正フォトン検出手段と、
前記校正フォトン検出手段により検出された各フォトンが有するXY二次元空間範囲における校正フォトン検出位置情報(X,Y)を取得し、かつ、前記各フォトンのエネルギー値をz値として取得する校正フォトン情報取得手段と、
前記校正フォトン検出手段により検出された各前記フォトンについて、対応する前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)が示す前記XY二次元空間範囲におけるフォトン出力頻度を前記z値の如何にかかわらずカウントアップして、前記XY二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列を作成し、当該XY二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列の前記フォトン出力頻度に基づいて、前記変換手段がアドレス変換する際のXYアドレス変換テーブルを作成するXYアドレス変換テーブル作成手段と、
前記XYアドレス変換テーブルを参照して、前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を前記二次元画像における前記変換位置情報(x,y)に変換し、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度として前記z値別にカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)及びz値に基づく三次元固定長配列を作成する三次元固定長配列作成手段と、
前記三次元固定長配列に基づいて、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるz値の有効範囲を定義するためのzアドレス変換テーブルを作成するzアドレス変換テーブル作成手段と、を有し、
前記変換手段は、前記XYアドレス変換テーブル作成手段により作成されたXYアドレス変換テーブルに基づいて、各前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を、前記二次元画像おける変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、
前記判定手段は、前記zアドレス変換テーブルにより作成されたzアドレス変換テーブルの前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記z値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像処理装置。
Calibration photon detection means for detecting photons emitted by the subject for device calibration;
Calibration photon information for acquiring calibration photon detection position information (X, Y) in the XY two-dimensional space range of each photon detected by the calibration photon detection means, and acquiring the energy value of each photon as a z value Acquisition means;
For each photon detected by the calibration photon detection means, the photon output frequency in the XY two-dimensional space range indicated by the corresponding calibration photon detection position information (X, Y) is counted up regardless of the z value. Then, a two-dimensional fixed length array corresponding to the XY two-dimensional space range is created, and the conversion means performs address conversion based on the photon output frequency of the two-dimensional fixed length array corresponding to the XY two-dimensional space range. XY address conversion table creating means for creating an XY address conversion table when
With reference to the XY address conversion table, the calibration photon detection position information (X, Y) is converted into the conversion position information (x, y) in the two-dimensional image, and each photon corresponds to each photon. Counting up each z value as the photon output frequency at the position on the two-dimensional image indicated by the converted position information (x, y), and fixing the three-dimensional value based on the converted position information (x, y) and the z value A three-dimensional fixed length array creating means for creating a long array;
Z address conversion table creating means for creating a z address conversion table for defining an effective range of z values at each position (x, y) on the two-dimensional image based on the three-dimensional fixed-length array; Have
The conversion means converts the calibration photon detection position information (X, Y) into the conversion position information (x, y in the two-dimensional image) based on the XY address conversion table created by the XY address conversion table creation means. )
The determination means determines that the z value of each photon is within a predetermined effective range based on the value in the conversion position information (x, y) of the z address conversion table created by the z address conversion table. The radiological image processing apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether or not.
前記検出手段は複数の検出器により構成され、前記フォトン情報取得手段および前記検出条件情報取得手段は複数の検出器に対応して、複数セットの検出位置情報(X,Y)及びz値、および検出条件情報を取得し、
前記記憶制御手段は、各前記検出器の夫々の検出位置情報(X,Y)及びz値、および検出条件情報を対応付けて前記記憶手段に記憶し、
前記分類手段は、前記各検出器に対応して取得された前記複数セットの検出位置情報(X,Y)及びz値および検出条件情報に基づいて、各セットごとに同一検出条件毎に分類し、
前記変換手段は、各前記検出位置情報(X,Y)に対して、当該検出位置情報(X,Y)が取得された検出器に対応する夫々のXYアドレス変換テーブルを用いてアドレス変換し、
前記判定手段は前記各フォトンの前記z値が、当該z値が取得された検出器に対応する夫々のzアドレス変換テーブルであって、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるz値の有効範囲を定義するための各前記zアドレス変換テーブルに基づいて、前記各フォトンの前記z値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定し、
前記計測手段は、前記フォトン出力頻度として、複数の前記検出器に対応する複数の二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を、夫々独立して計測するようにし、
前記生成手段は、前記複数の検出器毎に、かつ前記分類手段による分類毎に、複数の前記二次元画像データを生成することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像処理装置。
The detection means includes a plurality of detectors, and the photon information acquisition means and the detection condition information acquisition means correspond to the plurality of detectors, and a plurality of sets of detection position information (X, Y) and z values, and Get detection condition information
The storage control means associates and stores the detection position information (X, Y) and z value of each detector, and detection condition information in the storage means,
The classifying means classifies each set for each same detection condition based on the plurality of sets of detection position information (X, Y) and z value and detection condition information acquired corresponding to each detector. ,
The conversion means converts the detected position information (X, Y) using each XY address conversion table corresponding to the detector from which the detected position information (X, Y) is acquired,
The determination means is a z address conversion table corresponding to the detector from which the z value of each photon is obtained, and z at each position (x, y) on the two-dimensional image. Based on each z address conversion table for defining an effective range of values, it is determined whether the z value of each photon is within a predetermined effective range,
The measurement means measures the photon output frequency at positions on a plurality of two-dimensional images corresponding to the plurality of detectors independently as the photon output frequency,
The radiation image processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit generates a plurality of the two-dimensional image data for each of the plurality of detectors and for each classification by the classification unit.
前記校正フォトン検出手段は、複数の検出器により構成され、
前記校正フォトン情報取得手段は、前記各検出器に対応して、複数セットの校正フォトン検出位置情報(X,Y)とz値を取得し、
前記XYアドレス変換テーブル作成手段は、前記各検出器に対応する複数の前記XYアドレス変換テーブルを作成し、
前記三次元固定長配列作成手段は、前記各検出器に対応する複数の三次元固定長配列を作成し、
前記zアドレス変換テーブル作成手段は、前記各検出器に対応する複数のzアドレス変換テーブルを作成するようにし、
前記変換手段は、前記各検出器に対応して作成されたXYアドレス変換テーブルに基づいて、前記検出器ごとに取得された各前記検出位置情報(X,Y)を、前記各検出器にする前記二次元画像おける変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、
前記判定手段は、前記各検出器に対応して作成された前記zアドレス変換テーブルの前記各検出器に対応する前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記z値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の放射線画像処理装置。
The calibration photon detection means is composed of a plurality of detectors,
The calibration photon information acquisition means acquires a plurality of sets of calibration photon detection position information (X, Y) and z values corresponding to the detectors,
The XY address conversion table creating means creates a plurality of the XY address conversion tables corresponding to the detectors,
The three-dimensional fixed length array creating means creates a plurality of three-dimensional fixed length arrays corresponding to the detectors,
The z address conversion table creating means creates a plurality of z address conversion tables corresponding to the detectors,
The conversion means converts each detection position information (X, Y) acquired for each detector into each detector based on an XY address conversion table created corresponding to each detector. Address conversion to conversion position information (x, y) in the two-dimensional image,
The determination means determines the z of each photon based on a value in the conversion position information (x, y) corresponding to each detector of the z address conversion table created corresponding to each detector. The radiographic image processing apparatus according to claim 2 or 3, wherein it is determined whether or not the value is within a predetermined effective range.
前記被検体は台上に支持されており、かつ、前記検出手段に含まれるカメラが前記台の周囲を回転可能に支持されており、かつ、前記台が前記カメラの回転円弧の中心を移動軸として移動する場合に、
前記検出条件は、前記各フォトンが検出された際の前記カメラの回転角度、前記台の軸方向位置の少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の放射線画像処理装置。
The object is supported on a table, and the camera included in the detection unit is supported so as to be rotatable around the table, and the table moves on the center of the rotation arc of the camera. When moving as
5. The detection condition according to claim 1, wherein the detection condition includes at least one of a rotation angle of the camera when each photon is detected and an axial position of the table. The radiation image processing apparatus described.
前記カメラは、前記台の周囲を反復回転する場合に、前記検出条件は、前記各フォトンが検出された際の前記カメラの回転角度、前記台の軸方向位置、前記反復回転における反復回数、の少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項5に記載の放射線画像処理装置。   When the camera repeatedly rotates around the table, the detection conditions include: a rotation angle of the camera when each photon is detected, an axial position of the table, and the number of repetitions in the repeated rotation. The radiographic image processing apparatus according to claim 5, comprising at least one of them. 前記検出条件は、前記各フォトンが検出された際の検出時刻であることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の放射線画像処理装置。   The radiographic image processing apparatus according to claim 1, wherein the detection condition is a detection time when each photon is detected. 前記XYアドレス変換テーブル作成手段は、
前記校正フォトン検出位置情報が示す前記XY二次元空間範囲における前記フォトン出力頻度に基づいて所定手法により抽出されたピーク点であって、隣接する4つの前記ピーク点からなる四角形の重心点を各々決定する重心点決定手段と、
隣接する4つの前記重心点を直線で連結し、当該直線で形成された重心点四角形を生成する重心点四角形生成手段と、
前記重心点四角形のいずれかの重心点と、隣接している2つの重心点との2つの中点と、中央に位置するピーク点とを4つの直線で連結させて4分割四角形を生成する4分割四角形生成手段と、
を有し、
前記アドレス情報決定手段は、前記4分割四角形の所定方向の頂点に位置する前記画素が有する前記アドレス情報を、当該4分割四角形に含まれる前記画素の前記アドレス情報として夫々決定し、全ての前記4分割四角形にかかる前記所定方向は同一方向であることを特徴とする請求項2又は請求項4乃至請求項7の何れか一項に記載の放射線画像処理装置。
The XY address conversion table creating means includes:
Peak points extracted by a predetermined method based on the photon output frequency in the XY two-dimensional space range indicated by the calibration photon detection position information, each of which is determined as a quadratic barycentric point composed of four adjacent peak points. Centroid point determination means to
A center-of-gravity point quadrangle generating unit that connects four adjacent center-of-gravity points with a straight line and generates a center-of-gravity point quadrangle formed by the straight line;
A quadrant quadrangle is generated by connecting two midpoints of any one of the barycentric quadrangles, two adjacent barycentric points, and a peak point located in the center with four straight lines 4 A divided rectangle generating means;
Have
The address information determination means determines the address information of the pixel located at the apex of the quadrant quadrangle in a predetermined direction as the address information of the pixel included in the quadrant quadrilateral, The radiographic image processing apparatus according to claim 2, wherein the predetermined directions related to the divided quadrangles are the same direction.
被検体から放射されるフォトンを検出する検出器と放射線画像処理装置による放射線画像処理方法であって、
前記画像処理装置が、
前記検出器により検出された各フォトンが有するXY二次元空間範囲における検出位置情報(X,Y)と、前記各フォトンのエネルギー値を示すz値と、を取得するフォトン情報取得ステップと、
前記各フォトンが検出された際の検出条件を検出条件情報として取得する検出条件情報取得ステップと、
前記各フォトンについて、前記フォトン情報取得ステップにて取得された検出位置情報(X,Y)及びz値と、前記検出条件情報取得ステップにて取得された検出条件情報と、を夫々対応付けて記憶手段に記憶させるステップと、
各前記検出位置情報(X,Y)及びz値を、対応する前記検出条件情報に基づいて、同一検出条件毎に分類するステップと、
各前記検出位置情報(X,Y)を、前記XY二次元空間範囲にて定められる画素数よりも小さい画素数で定義される二次元画像おける変換位置情報(x,y)(x<Xかつy<Y)にアドレス変換する変換ステップと、
前記各フォトンの前記z値が、前記変換位置情報(x,y)に基づいて予め定められた有効範囲内か否かを判定する判定ステップと、
判定の結果、前記フォトンの前記z値が、予め定義された有効範囲内である場合には、分類毎に、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を前記z値の如何にかかわらずカウントアップして、前記変換位置情報毎にフォトン出力頻度を計測するステップと、
前記変換位置情報(x,y)に対応する前記フォトン出力頻度に基づいて、分類毎に、前記二次元画像を示す二次元画像データを生成するステップと、
を有することを特徴とする放射線画像処理方法。
A radiographic image processing method using a detector and a radiographic image processing device for detecting photons emitted from a subject,
The image processing apparatus is
Photon information acquisition step of acquiring detection position information (X, Y) in the XY two-dimensional space range of each photon detected by the detector, and a z value indicating the energy value of each photon;
A detection condition information acquisition step for acquiring detection conditions when each photon is detected as detection condition information;
For each photon, the detected position information (X, Y) and z value acquired in the photon information acquisition step and the detection condition information acquired in the detection condition information acquisition step are stored in association with each other. Memorizing the means;
Classifying each detection position information (X, Y) and z value for each same detection condition based on the corresponding detection condition information;
Each of the detected position information (X, Y) is converted position information (x, y) (x <X and in a two-dimensional image defined by the number of pixels smaller than the number of pixels defined in the XY two-dimensional space range a conversion step for converting the address to y <Y);
A determination step of determining whether the z value of each photon is within a predetermined effective range based on the converted position information (x, y);
As a result of the determination, when the z value of the photon is within a pre-defined effective range, the conversion position information (x, y) corresponding to each photon is obtained for each photon for each classification. Counting up the photon output frequency at a position on the two-dimensional image to indicate regardless of the z value, and measuring the photon output frequency for each of the converted position information;
Generating two-dimensional image data indicating the two-dimensional image for each classification based on the photon output frequency corresponding to the converted position information (x, y);
A radiation image processing method comprising:
装置校正用の被検体が放出するフォトンを検出する校正フォトン検出ステップと、
前記校正フォトン検出ステップにより検出された各フォトンが有するXY二次元空間範囲における校正フォトン検出位置情報(X,Y)と、前記各フォトンのエネルギー値を示すz値と、を取得する校正フォトン情報取得ステップと、
前記校正フォトン検出ステップにより検出された各前記フォトンについて、対応する前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)が示す前記XY二次元空間範囲におけるフォトン出力頻度を前記z値の如何にかかわらずカウントアップして、前記XY二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列を作成し、当該XY二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列の前記フォトン出力頻度に基づいて、前記変換ステップにてアドレス変換する際のXYアドレス変換テーブルを作成するXYアドレス変換テーブル作成ステップと、
前記XYアドレス変換テーブルを参照して、前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を前記二次元画像における前記変換位置情報(x,y)に変換し、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度として前記z値別にカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)及びz値に基づく三次元固定長配列を作成する三次元固定長配列作成ステップと、
前記三次元固定長配列に基づいて、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるz値の有効範囲を定義するためのzアドレス変換テーブルを作成するzアドレス変換テーブル作成ステップと、を有し、
前記変換ステップは、前記XYアドレス変換テーブル作成ステップにより作成されたXYアドレス変換テーブルに基づいて、各前校正フォトン記検出位置情報(X,Y)を、前記二次元画像おける変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、
前記判定ステップは、前記zアドレス変換テーブルにより作成されたzアドレス変換テーブルの前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記z値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定することを特徴とする請求項9に記載の放射線画像処理方法。
A calibration photon detection step for detecting photons emitted by a subject for device calibration;
Calibration photon information acquisition for acquiring calibration photon detection position information (X, Y) in the XY two-dimensional space range of each photon detected by the calibration photon detection step and a z value indicating the energy value of each photon Steps,
For each photon detected in the calibration photon detection step, the photon output frequency in the XY two-dimensional space range indicated by the corresponding calibration photon detection position information (X, Y) is counted up regardless of the z value. Then, a two-dimensional fixed length array corresponding to the XY two-dimensional space range is created, and an address is generated in the conversion step based on the photon output frequency of the two-dimensional fixed length array corresponding to the XY two-dimensional space range. An XY address conversion table creation step for creating an XY address conversion table for conversion;
With reference to the XY address conversion table, the calibration photon detection position information (X, Y) is converted into the conversion position information (x, y) in the two-dimensional image, and each photon corresponds to each photon. Counting up each z value as the photon output frequency at the position on the two-dimensional image indicated by the converted position information (x, y), and fixing the three-dimensional value based on the converted position information (x, y) and the z value A three-dimensional fixed-length array creation step for creating a long array;
A z-address conversion table creating step for creating a z-address conversion table for defining an effective range of z-values at each position (x, y) on the two-dimensional image based on the three-dimensional fixed-length array; Have
In the conversion step, based on the XY address conversion table created in the XY address conversion table creation step, each pre-calibration photon recording detection position information (X, Y) is converted into conversion position information (x, Y) in the two-dimensional image. y)
In the determination step, the z value of each photon is within a predetermined effective range based on a value in the conversion position information (x, y) of the z address conversion table created by the z address conversion table. The radiographic image processing method according to claim 9, wherein it is determined whether or not.
コンピュータを、
被検体から放射された各フォトンが有するXY二次元空間範囲における検出位置情報(X,Y)と、各フォトンのエネルギー値を示すz値と、を検出器から取得する前記フォトン情報取得ステップと、
前記各フォトンが検出された際の検出条件を検出条件情報として取得する前記検出条件情報取得ステップと、
前記各フォトンについて、前記フォトン情報取得ステップにて取得された検出位置情報(X,Y)及びz値と、前記検出条件情報取得ステップにて取得された検出条件情報と、を夫々対応付けて記憶手段に記憶させるステップと、
各前記検出位置情報及びz値を、対応する前記検出条件情報に基づいて、同一検出条件毎に分類するステップと、
各前記検出位置情報(X,Y)を、前記XY二次元空間範囲にて定められる画素数よりも小さい画素数で定義される二次元画像おける変換位置情報(x,y)(x<Xかつy<Y) にアドレス変換する変換ステップと、
前記各フォトンの前記z値が、前記変換位置情報(x,y)に基づいて予め定められた有効範囲内か否かを判定する判定ステップと、
判定の結果、前記フォトンの前記z値が、予め定義された有効範囲内である場合には、分類毎に、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を前記z値の如何にかかわらずカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)毎にフォトン出力頻度を計測するステップと、
前記変換位置情報(x,y)に対応する前記フォトン出力頻度に基づいて、分類毎に、前記二次元画像を示す二次元画像データを生成するステップとして機能させることを特徴とする放射線画像処理プログラム。
Computer
The photon information acquisition step of acquiring detection position information (X, Y) in the XY two-dimensional space range of each photon emitted from the subject and a z value indicating the energy value of each photon from the detector;
The detection condition information acquisition step of acquiring detection conditions when each photon is detected as detection condition information;
For each photon, the detected position information (X, Y) and z value acquired in the photon information acquisition step and the detection condition information acquired in the detection condition information acquisition step are stored in association with each other. Memorizing the means;
Classifying each detection position information and z value for each same detection condition based on the corresponding detection condition information;
Each of the detected position information (X, Y) is converted position information (x, y) (x <X and in a two-dimensional image defined by the number of pixels smaller than the number of pixels defined in the XY two-dimensional space range a conversion step for converting the address to y <Y);
A determination step of determining whether the z value of each photon is within a predetermined effective range based on the converted position information (x, y);
As a result of the determination, when the z value of the photon is within a pre-defined effective range, the conversion position information (x, y) corresponding to each photon is obtained for each photon for each classification. Counting up the photon output frequency at the position on the two-dimensional image to indicate regardless of the z value, and measuring the photon output frequency for each converted position information (x, y);
A radiographic image processing program that functions as a step of generating two-dimensional image data indicating the two-dimensional image for each classification based on the photon output frequency corresponding to the converted position information (x, y). .
前記コンピュータを、
装置校正用の被検体から放射された各フォトンが有するXY二次元空間範囲における校正フォトン検出位置情報(X,Y)と、前記各フォトンのエネルギー値を示すz値と、を検出器から取得する校正フォトン情報取得ステップと、
前記装置校正用の被検体から放射された各フォトンについて、対応する前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)が示す前記XY二次元空間範囲におけるフォトン出力頻度を前記z値の如何にかかわらずカウントアップして、前記XY二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列を作成し、当該XY二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列の前記フォトン出力頻度に基づいて、前記変換ステップにてアドレス変換する際のXYアドレス変換テーブルを作成するXYアドレス変換テーブル作成ステップと、
前記XYアドレス変換テーブルを参照して、前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を前記二次元画像における前記変換位置情報(x,y)に変換し、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度として前記z値別にカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)及びz値に基づく三次元固定長配列を作成する三次元固定長配列作成ステップと、
前記三次元固定長配列に基づいて、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるz値の有効範囲を定義するためのzアドレス変換テーブルを作成するzアドレス変換テーブル作成ステップと、を有し、
前記変換ステップは、前記XYアドレス変換テーブル作成ステップにより作成されたXYアドレス変換テーブルに基づいて、各前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を、前記二次元画像おける変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、
前記判定ステップは、前記zアドレス変換テーブルにより作成されたzアドレス変換テーブルの前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記z値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定するよう機能させることを特徴とする請求項11に記載の放射線画像処理プログラム。
The computer,
Calibration photon detection position information (X, Y) in the XY two-dimensional space range of each photon emitted from the subject for apparatus calibration and a z value indicating the energy value of each photon are acquired from the detector. Calibration photon information acquisition step;
For each photon emitted from the apparatus calibration subject, the photon output frequency in the XY two-dimensional space range indicated by the corresponding calibration photon detection position information (X, Y) is counted regardless of the z value. To create a two-dimensional fixed-length array corresponding to the XY two-dimensional space range, and based on the photon output frequency of the two-dimensional fixed-length array corresponding to the XY two-dimensional space range, in the conversion step An XY address conversion table creation step for creating an XY address conversion table for address conversion;
With reference to the XY address conversion table, the calibration photon detection position information (X, Y) is converted into the conversion position information (x, y) in the two-dimensional image, and each photon corresponds to each photon. Counting up each z value as the photon output frequency at the position on the two-dimensional image indicated by the converted position information (x, y), and fixing the three-dimensional value based on the converted position information (x, y) and the z value A three-dimensional fixed-length array creation step for creating a long array;
A z-address conversion table creating step for creating a z-address conversion table for defining an effective range of z-values at each position (x, y) on the two-dimensional image based on the three-dimensional fixed-length array; Have
In the conversion step, the calibration photon detection position information (X, Y) is converted into the conversion position information (x, y in the two-dimensional image) based on the XY address conversion table created in the XY address conversion table creation step. )
In the determination step, the z value of each photon is within a predetermined effective range based on a value in the conversion position information (x, y) of the z address conversion table created by the z address conversion table. The radiographic image processing program according to claim 11, wherein the program is made to function to determine whether or not.
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