JP2015034779A - 核医学診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便かつ精度の高い位置合わせによって融合画像を生成することができる核医学診断装置を提供する。
【解決手段】実施形態に係る核医学診断装置は、被検体に線状の光を投光する投光器と、被検体の解剖学的基準面と投光面とが合致するように調整された投光器の投光情報と天板の位置情報とを取得する手段と、投影データを再構成して３次元核医学画像を生成する一方、前記投光器の投光情報と前記天板の位置情報とを用いて前記３次元核医学画像に解剖学的基準面を対応付ける再構成手段と、他の３次元画像を入力する手段と、入力した他の３次元画像に対して解剖学的基準面を設定する手段と、３次元前記核医学画像の中の解剖学的基準面と入力した他の３次元画像に対して設定された解剖学的基準面とが合致するように、位置合わせする手段と、位置合わせされた両画像を融合する手段と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明の実施形態は、核医学診断装置に関する。

従来から、ＳＰＥＣＴ装置（SPECT: Single Photon Emission computed Tomography）や、ＰＥＴ装置（PET: Positron Emission computed Tomography）などの核医学診断装置が医療現場において用いられている。

核医学診断装置は、被検体に投与されて、被検体の生体組織に選択的に取り込まれた放射性医薬品から放射されるガンマ線を検出器によって検出し、検出したガンマ線の線量分布から核医学画像を生成する。具体的には、ＳＰＥＣＴ装置やＰＥＴ装置は、検出器が検出したガンマ線の線量分布から投影データ（サイノグラムデータ）を生成し、生成した投影データを逆投影処理することによって核医学画像（ＳＰＥＣＴ画像やＰＥＴ画像）を再構成する。

核医学画像によって臓器や組織の機能を診断することができる。例えば、癌にだけ蓄積する薬を用いて癌の転移巣を全身に亘って調べることができる。また、血流量に応じて脳に蓄積する薬を用いて、脳の血流量や血流循環の様子を調べることもできる。このように、核医学画像は優れた機能情報を有するものの、解剖学的な情報は比較的乏しい。

一方、ＣＴ画像やＭＲＩ画像は高い解像度を有しており、臓器や組織の形状情報（解剖学的情報）が豊富である。そこで、核医学画像とＣＴ画像やＭＲＩ画像とを融合（合成）した融合画像を生成することによって、機能情報と解剖学的情報とが１つの画像に集約され、医師に画像診断上有用な情報を提供することが可能となる。

核医学画像とＣＴ画像やＭＲＩ画像とを融合する融合処理には種々の手法が考えられる。例えば、２つの画像の相互情報量（MI: Mutual Information）を最大化することで高精度に画像の位置合わせをするＭＩ方法（非特許文献１等）や、非線形フュージョン法などが検討されている。

核医学分科会監修「核医学における臨床解析ソフトウェアの基礎と応用」日本放射線技術学会出版、２０１１年８月、p.８５−８８

上記のＭＩ法や非線形フュージョン法は、高精度の位置合わせが期待できるものの、これらの手法を適用する際には、融合対象となる２つの画像の概略の位置を予め合わせておく必要がある。

このほか、融合対象となる画像に対して、ポインティングデバイス等で互いに対応するする位置にマークを付けて、その位置が一致するように画像変換する手法や、対象同士の画像の形状を解析して、両者のずれが最小となる位置を探して位置合わせする手法等もある。

しかしながら、上記の従来の手法はいずれも位置合わせの自由度が高いため、必ずしも期待する精度での位置合わせができない場合がある。

そこで、簡便かつ精度の高い位置合わせによって融合画像を生成することができる核医学診断装置が要望されている。

本発明の実施形態に係る核医学診断装置は、天板に横臥する被検体に線状の光を投光する投光器と、前記被検体の解剖学的基準面と前記線状の光によって定まる投光面とが合致するように調整された前記投光器の投光情報と前記天板の位置情報とを取得する手段と、前記被検体に投与された核種が放出する放射線を複数の方向から検出して収集した投影データを再構成して３次元核医学画像を生成する一方、前記投光器の投光情報と前記天板の位置情報とを用いて前記３次元核医学画像に前記解剖学的基準面を対応付ける再構成手段と、再構成した前記３次元核医学画像とは異なる他の３次元画像を入力する手段と、入力した前記他の３次元画像に対して解剖学的基準面を設定する手段と、再構成した前記３次元前記核医学画像の中の解剖学的基準面と、入力した前記他の３次元画像に対して設定された前記解剖学的基準面とが合致するように、前記３次元前記核医学画像と前記他の３次元画像とを位置合わせする手段と、位置合わせされた前記３次元前記核医学画像と前記他の３次元画像とを融合して融合画像を生成する手段と、を備えたことを特徴とする。

実施形態の核医学診断装置の構成例を示す図 第１の実施形態の核医学診断装置の機能ブロック図。 第１の実施形態の核医学診断装置の動作の一例を示すフローチャート。 投光ラインとＯＭラインとを合致させる調整の概念を説明する図。 再構成した３次元ＳＰＥＣＴ画像とＯＭ基準面の対応付けを説明する図。 ＣＴ画像に対してＯＭ基準面を設定する様子を説明する図。 表示画面に表示された、ＯＭ基準面が対応付けられたＳＰＥＣＴ画像と、ＯＭ基準面が設定されたＣＴ画像を例示する図。 一致後のＳＰＥＣＴ画像とＣＴ画像とを例示する図。 ＳＰＥＣＴ画像とＣＴ画像のＯＭ基準面をＸＹ平面で位置合わせする様子を説明する図。 ＯＭラインと対比してＳＯＭラインを説明する図。 第２の実施形態の核医学診断装置の機能ブロック図。 第２の実施形態の核医学診断装置の動作の一例を示すフローチャート。 標準脳データベースに保存された複数の被検体の脳のＳＰＥＣＴ画像を例示する図。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（１）構成
図１（ａ）及び（ｂ）は、実施形態の核医学診断装置１の概略構成例を示す図である。上述したように、核医学診断装置１にはＳＰＥＣＴ装置やＰＥＴ装置等があるが、以下では核医学診断装置１がＳＰＥＣＴ装置であるものとして説明する。

核医学診断装置１は、図１（ｂ）に示すように、架台部１０、寝台部２０及びコンソール３０を有する。

寝台部２０は、被検体（患者）が横臥する天板２１と、天板２１を垂直方向及び水平方向に移動させる寝台本体２２とを有する。天板２１の移動は天板駆動部２３（図２参照）が行う。

架台部１０は、その内部に円筒状の撮像空間を形成する架台本体１１と、撮像空間内に配設されるガンマ線検出器１２を備える。架台部１０のＸ−Ｘ’断面を示す図１（ｂ）から判るように、実施形態の核医学診断装置１では、三角形状に配置された３つのガンマ線検出器１２を有する構成としている。被検体を撮像するときは、回転駆動部１５（図２参照）が、３つのガンマ線検出器１２を被検体の周りに連続的に、或いはステップ状に回転させ、複数方向からの被検体の投影データを収集する。

なお、ガンマ線検出器１２の数は３つに限定されるものではなく、１つのガンマ線検出器１２を有する構成でもよく、また、２つのガンマ線検出器１２を有する構成でもよい。

架台本体１１の被検体入口側（図１（ａ）において左側）には、投光器１３と投光調整部１４が、左右にそれぞれ設けられている。投光器１３は、被検体に線状の光を投光するものであるが、具体的な動作については後述する。

コンソール３０は、核医学診断装置１の全体の制御を行う他、ガンマ線検出器１２から出力される信号を用いてＳＰＥＣＴ画像を再構成する。コンソール３０のハードウェア構成は一般的なコンピュータと類似するものであり、プロセッサやＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ、ディスプレイ装置（表示部）、キーボードやマウス等の操作部、外部インターフェース等を有する。

図２は、第１の実施形態の核医学診断装置１の機能ブロック図であり、特に、コンソール３０の機能を詳しく図示した機能ブロック図である。

前述したように、架台部１０は３つのガンマ線検出器１２と、これらを回転駆動する回転駆動部１５、及び投光器１３を有している。また、寝台部２０は、天板２１を垂直方向及び水平方向に移動させる天板駆動部２３を有している。

一方、コンソール３０は、再構成処理部３１、ＯＭ基準面対応付部３２、位置合わせ部３３、融合画像生成部３４、ＯＭ基準面設定部３５、表示部３６、操作部３７、画像入力部３８等を有して構成される。

上記コンソール３０の構成のうち、再構成処理部３１、ＯＭ基準面対応付部３２、位置合わせ部３３、融合画像生成部３４、ＯＭ基準面設定部３５の各機能は、コンソール３０のプロセッサが所定のメモリに保存されているプログラムを実行することによって実現される。なお、これらの機能は、ＡＳＩＣ等のハードウェアで実現しても良いし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせて実現しても良い。

表示部３６は液晶ディスプレイパネル等から構成されるディスプレイ装置であり、操作部３７は、キーボードやマウス等の情報入力デバイスから構成される。

画像入力部３８は、外部からの画像を入力する一方、一時的の保存するメモリで構成される。外部からの画像とは、同じ被検体を撮像した画像であるものの、実施形態の核医学診断装置１で生成するＳＰＥＣＴ画像とは異なる他の３次元画像であり、特に、詳細な解剖学的情報を含むＣＴ画像やＭＲＩ画像等である。以下の説明では、外部からの他の３次元画像として、ＣＴ画像を例に挙げて説明する。

（２）動作（第１の実施形態）
図３は、第１の実施形態の核医学診断装置１の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図２に示す各構成の機能及び動作を、図３のフローチャートに沿って説明する。

ステップＳＴ１では、天板２１の上に横臥する被検体のＯＭラインに投光器１３の投光ラインが合致するように投光器１３と天板２１とを調整する。この調整自体はユーザが行う。

図４（ａ）、（ｂ）は投光ラインとＯＭラインとを合致させる調整の概念を説明する図であり、図４（ａ）が調整前、図４（ｂ）が調整後の状態を示している。ここで、ＯＭ（Orbitomeatal）ラインとは、眼窩中心と外耳孔の中心を結ぶ眼窩外耳孔線のことであり、右側のＯＭラインと左側のＯＭラインが存在する。

投光器１３は、図１に示すように架台本体１１の入口側の左右に設けられている。そこで、まず、被検体の頭部の位置が、投光器１３が設置されている概略の位置にくるように、天板２１を移動させる。このときの天板２１の位置を天板基準位置と呼ぶものとする。

投光器１３からは互いにクロスする薄いファンビーム状の光が、円柱状空間の内側に向けて左右から放射されている。この光によって、被検体の頭部には図４（ａ）に示すような、投光ラインＶと投光ラインＨからなる十字の線状の光が投光される。

一方、投光器１３の近傍に設けられている投光調整部１４は、ユーザの操作によって投光ラインＶと投光ラインＨとを十字の中心周りに回転させるように構成されている。なお、投光ラインＨは回転せず、投光ラインＶのみで、位置を表す事もある。

また、天板２１の位置を微調することにより、十字の中心位置を水平方向及び垂直方向に移動させることができる。

調整前の時点では、例えば、図４（ａ）に示すように、投光ラインＶは垂直方向にあり、ＯＭラインの傾斜方向とは異なる方向を向いているものとする。また、投光ラインの十字の中心位置もＯＭラインに乗っていないものとする。

ユーザは、頭部に投光された光の位置を見ながら投光調整部１４と天板駆動部２３を操作し、投光ラインＶと投光ラインＨとを回転させると共に天板２１を移動させることにより、図４（ｂ）に示すように、投光ラインＶとＯＭラインとを合致させることができる。投光ラインＶとＯＭラインの合致調整は被検体の左右のＯＭラインのそれぞれに対して行われる。なお、被検体の頭部の形状が左右で非対称の場合には左右の投光ラインＶが必ずしも平行になるとは限らない。このような場合には、頭部の位置を微調して左右の投光ラインＶが平行になるようにする。

上記の調整が完了すると、ユーザは図示しない設定スイッチを押下する。この操作により、投光ラインＶとＯＭラインとが合致した時の投光器１３の投光情報（投光ラインＶの角度情報）と、天板基準位置における天板２１の位置情報が、ＯＭ基準面対応付部３２（図２）に取り込まれる（ステップＳＴ２）。

ここで、左右のＯＭラインを含む平面は、被検体の頭部の解剖学的基準面を規定する平面であり、以下、ＯＭ基準面と呼ぶ。上記の調整が完了した段階で左右の投光ラインＶと左右のＯＭラインはそれぞれ合致しているので、左右の投光ラインＶの角度情報からＯＭ基準面の傾き角を確定することができ、また、天板基準位置における天板２１の位置情報から、ＯＭ基準面の水平方向、垂直方向の位置を確定することができる。

次に、天板２１を水平方向に移動させて、被検体の撮像部位（今の例では頭部）を、撮像空間に移動させる（ステップＳＴ３）。この時の天板２１の位置を天板撮像位置と呼ぶ。天板基準位置から天板撮像位置までは水平方向の移動のみであり、また被検体の頭部はＯＭラインと投光ラインの合致調整後は天板２１に固定されている。したがって、天板２１の水平方向の移動量から、天板撮像位置におけるＯＭ基準面の角度と位置を、ＯＭ基準面対応付部３２は確定することができる。

被検体の撮像空間への移動が終わると、被検体の撮像が行われ投影データが収集される（ステップＳＴ４）。核医学診断装置１（ＳＰＥＣＴ装置）では、放射性同位元素（Radio Isotope、以下ＲＩという）を含む薬品（血流マーカ、トレーサ）が被検体内の特定組織や臓器に選択的に取り込まれる性質を利用して、被検体内に分布したＲＩから放射されるガンマ線を、ガンマ線検出器１２で検出する。

ガンマ線検出器１２は、ガンマ線の入射角度を規定するためのコリメータ、コリメートされたガンマ線が入射すると瞬間的な閃光を発するシンチレータ、ライトガイド、シンチレータから射出された光を検出するための２次元に配列された複数の光電子増倍管、およびシンチレータ用電子回路などを有して構成されている。

シンチレータ用電子回路は、ガンマ線が入射する事象（イベント）が発生するごとに、複数の光電子増倍管の出力にもとづいて複数の光電子増倍管により構成される検出面内におけるガンマ線の入射位置情報（位置情報）と入射強度情報を生成する。そして、このガンマ線の入射位置情報（位置情報）と入射強度情報に基づく投影データが、３つのガンマ線検出器１２からそれぞれ再構成処理部３１に出力される。

なお、ガンマ線検出器１２は被検体の周りを異なる複数の投影方向から撮像しており、これら複数の投影方向にそれぞれ対応する投影データが、各ガンマ線検出器１２から再構成処理部３１に出力される。

再構成処理部３１では、入力した複数の投影方向からの投影データを用いて再構成処理を行い、３次元核医学画像（３次元ＳＰＥＣＴ画像）を生成する（ステップＳＴ５）。再構成処理の手法は特に限定するものではなく、例えば、公知のＦＢＰ（Filtered Back Projection）法や、ＭＬＥＭ（Maximum Likelihood Expectation Maximization）法等を用いて再構成処理が行われる。

次に、再構成処理部３１のＯＭ基準面対応付部３２は、図５に示すように、再構成した３次元ＳＰＥＣＴ画像に対してＯＭ基準面を対応付ける（ステップＳＴ６）。ＯＭ基準面の傾きと位置は、合致調整時における投光器１３の投光情報（角度情報）と、天板２１の位置情報から既に確定されているため、再構成した３次元ＳＰＥＣＴ画像に対する対応付けが可能となる。ＯＭ基準面が対応付けられた３次元ＳＰＥＣＴ画像は、適宜の画像ファイルに記憶される。

一方、画像入力部３８は、他の３次元画像として、同じ被検体の頭部を撮像したＣＴ画像を外部から入力する（ステップＳＴ７）。入力したＣＴ画像は表示部３６の表示画面Ｗ１に表示される。ユーザは表示されたＣＴ画像に対してＯＭ基準面を設定する（ステップＳＴ８）。

図６は、ＣＴ画像に対してＯＭ基準面を設定する様子を説明する図である。ＣＴ画像はＳＰＥＣＴ画像に比べて解像度が高く、また解剖学的情報を多く含むため、眼窩中心の位置と外耳孔の位置を表示画像から容易にＯＭラインを特定することができる。表示画像は、３次元ＣＴ画像をヴォリュームレンダリングした画像でもよいし、サジタル断面画像でもよい。

ユーザは、図６に示すように直線をＣＴ画像に重畳し、直線の位置をマウスとポインタ（図中の三角のマーク）等で移動させて、直線をＯＭラインに設定する。ＯＭラインが設定されたＣＴ画像は適宜のメモリに記憶される。

次に、ステップＳＴ９において、ＳＰＥＣＴ画像のＯＭ基準面とＣＴ画像のＯＭ基準面とを一致させる。

まず、図７に示すように、ＯＭ基準面が対応付けられたＳＰＥＣＴ画像と、ＯＭ基準面が設定されたＣＴ画像をそれぞれ先に記憶された画像ファイルから読み出して、表示部３６の表示画面Ｗ１に表示する。表示の形態は、例えば、図７に例示するようにコロナル像とサジタル像とを表示する。この段階では、図７に示すように、ＳＰＥＣＴ画像のＯＭ基準面とＣＴ画像のＯＭ基準面とは、必ずしも一致していない。

そこで、次に、例えば、表示画面右下にある「一致」ボタンＢ１をマウス等でクリックする。この操作に応じて、位置合わせ部３３は、ＳＰＥＣＴ画像内に対応付けられているＯＭ基準面と、ＣＴ画像内に設定されたＯＭ基準面とを一致させる（ステップＳＴ９）。具体的には、ＳＰＥＣＴ画像とＣＴ画像の少なくともいずれか一方に対して、回転移動や平行移動を行い、図８に示すように、両者のＯＭ基準面を一致させる。

次に、ステップＳＴ１０にて、さらなる高精度の位置合わせを行うか否かを判定する。例えば、表示画面Ｗ１に、「さらなる高精度の位置合わせを行うか？」等を表示する一方、「ＹＥＳ」ボタンと「ＮＯ」ボタンを表示する。ユーザが「ＮＯ」ボタンをクリックした場合には、ステップＳＴ１１に進み、ＳＰＥＣＴ画像とＣＴ画像の融合処理（合成処理）を行い、その結果得られた融合画像を表示部３６に表示する。

一方、ユーザが「ＹＥＳ」ボタンをクリックした場合には、ステップＳＴ１２に進み、２つの画像の相互情報量（MI: Mutual Information）を最大化することで高精度に画像の位置合わせをするＭＩ法（非特許文献１等）や、非線形フュージョン法などの公知の位置合わせ技術を用いて、高精度の位置合わせを実施する。ステップＳＴ１２の位置合わせ処理が終了すると、ステップＳＴ１１に進み、ＳＰＥＣＴ画像とＣＴ画像の融合処理（合成処理）を行い、その結果得られた融合画像を表示部３６に表示する。なお、ステップＳＴ１２の処理は、本実施形態の核医学診断装置１に必須の処理ではない。

ここまでは、核医学診断装置１で撮像される機能画像としてＳＰＥＣＴ画像を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ＰＥＴ画像でもよい。また、外部から入力する解剖学的画像としてＣＴ画像を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ＭＲＩ画像でもよい。

第１の実施形態に係る核医学診断装置１によれば、ＣＴ画像やＭＲＩ画像に比べて解像度が低く、また、解剖学的情報が少ないＳＰＥＣＴ画像やＰＥＴ画像に対して、投光器１３の投光ラインを利用してＯＭ基準面を対応付ける一方、入力したＣＴ画像やＭＲＩ画像に対してもＯＭ基準面を設定し、両者のＯＭ基準面を一致させることにより、ＳＰＥＣＴ画像やＰＥＴ画像と、ＣＴ画像やＭＲＩ画像とを位置合わせしているため、高精度の位置合わせを簡便に行うことが可能となる。この結果、良好に位置合わせされた融合画像を生成することができる。

また、ＭＩ法や非線形フュージョン法を用いた位置合わせ法では、位置合わせの対象となる２つの画像の位置や角度が大きくずれていた場合、収束に時間がかかったり、収束不能となったりして、必ずしも満足できる位置合わせができない場合が生じする。これに対して、第１の実施形態の核医学診断装置１では、ＭＩ法や非線形フュージョン法を適応する前に、ＯＭ基準面を一致させることによる両者の位置合わせが既に完了している。このため、ＭＩ法や非線形フュージョン法を適応する場合においても、より精度の高い位置合わせを上記の問題を生じることなく実施することができる。

なお、図９に示すように、ＳＰＥＣＴ画像とＣＴ画像のＯＭ基準面をＸＹ平面（天板２１の進行方向をＺ方向とするとき、このＺ方向に垂直な平面）に移動させ、ＸＹ平面で互いのＯＭ基準面を位置合わせするようにしてもよい。例えば、基準となる一方の画像のＯＭラインを含む平面がＸＹ面に並行になる様に、その画像を回転移動や平行移動を行ってから、その後、他方の画像を回転移動や平行移動を行い、両者のＯＭ基準面を一致させるようにしてもよい。

また、ここまでは解剖学的基準面がＯＭ基準面であるものとして説明してきたが、解剖学的基準面をＯＭ基準面以外の面としてもよい。例えば、図１０に破線で示すように、眼窩上縁と外耳孔の中心を結ぶ左右の眼窩上縁外耳孔線（ＳＯＭ（Supra Orbitomeatal）ライン）を含む平面を解剖学的基準面としてもよい。

（３）動作（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る核医学診断装置１では、第１の実施形態と同様に、ＳＰＥＣＴ画像やＰＥＴ画像に対して、投光器１３の投光ラインを利用してＯＭ基準面を対応付ける一方、複数の被検体（健常者を含む）に対して、ＯＭ基準面を対応付けられたＳＰＥＣＴ画像やＰＥＴ画像を生成し、これらの画像から標準脳データベース３９を構築する。

図１１は、第２の実施形態に係る核医学診断装置１の機能構成例を示す機能ブロック図である。第２の実施形態に係る核医学診断装置１は、コンソール３０の機能構成として、再構成処理部３１、ＯＭ基準面対応付部３２、表示部３６に加えて、標準脳データベース３９を有する。

図１１では、図２に示す第１の実施形態のうち、位置合わせ部３３、融合画像生成部３４、ＯＭ基準面設定部３５、操作部３７、画像入力部３８を図示していないが、これらの構成を有する実施形態としてもよい。即ち、第１の実施形態に標準脳データベース３９を加えた構成を第２の実施形態としてもよい。

図１２は、第２の実施形態に係る核医学診断装置１の動作例を示すフローチャートである。図１２中、ステップＳＴ１からステップＳＴ６までの処理は、第１の実施形態の処理（図３）と同じものであり、説明を省略する。

ステップＳＴ６までの処理により、ＯＭ基準面が対応付けられたＳＰＥＣＴ画像が生成させる。そして、ステップＳＴ２０では、このＯＭ基準面が対応付けられたＳＰＥＣＴ画像を標準脳データベース３９に保存する。

このような処理（ステップＳＴ１からステップＳＴ２０までの処理）を、異なる複数の被検体に対して行い、それぞれの被検体のＯＭ基準面が対応付けられたＳＰＥＣＴ画像を標準脳データベース３９に保存、蓄積していく。

図１３は、標準脳データベース３９に保存された複数の被検体（図１３の例では、被検体Ａ、Ｂ、Ｃ）の脳のＳＰＥＣＴ画像を例示している。

標準脳データベース３９では、標準脳データベース３９を参照する上でも、また、標準脳データベース３９と特定の患者の脳画像とを比較する上でも、脳の断面位置が統一されていた方が好ましい。

しかしながら、ＳＰＥＣＴ画像やＰＥＴ画像は、ＣＴ画像やＭＲＩ画像に比べて解像度が低く、また、解剖学的情報が乏しい。このため、複数の被検体から得られた脳画像（ＳＰＥＣＴ画像やＰＥＴ画像）の断面位置を高精度で統一することが困難であった。

これに対して、第２の実施形態に係る核医学診断装置１では、標準脳データベース３９に保存する脳画像（ＳＰＥＣＴ画像やＰＥＴ画像）に対して、投光器１３の投光ラインを利用したＯＭ基準面が対応付けられている。このため、各被検体に対する脳の断面位置をＯＭ基準面に統一することができる。そして、このＯＭ基準面は、解像度の低いＳＰＥＣＴ画像やＰＥＴ画像から読み取って設定するのではなく、投光器１３の投光ラインを利用して設定されるものであるため、位置精度の高いＯＭ基準面を設定することができる。

その結果、複数の被検体から得られた脳画像（ＳＰＥＣＴ画像やＰＥＴ画像）の断面位置が高精度で統一された、有用な標準脳データベース３９を構築することが可能となる。

なお、標準脳データベース３９を保存する前に、図１３の左側の頭部画像に例示するように、ＯＭ基準面が原点を含むＸＹ平面になるようにＳＰＥＣＴ画像（或いはＰＥＴ画像）を移動させた後に標準脳データベース３９の保存するようにしても良い。ＯＭ基準面を、原点を含むＸＹ平面にすることで、標準脳を利用した脳血流解析がより容易かつ有効となってくる。

以上説明してきたように、実施形態の核医学診断装置１によれば、簡便かつ精度の高い位置合わせによって核医学画像（ＳＰＥＣＴ画像やＰＥＴ画像）と解剖学的画像（ＣＴ画像やＭＲＩ画像）との融合画像を生成することができ、また、断面位置が高精度で統一された、有用な核医学画像の標標準脳データベース構築することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 核医学診断装置
１０ 架台部
１２ ガンマ線検出器
１３ 投光器
２０ 寝台部
２１ 天板
３０ コンソール
３１ 再構成処理部
３２ ＯＭ基準面対応付部
３３ 位置合わせ部
３４ 融合画像生成部
３５ ＯＭ基準面設定部
３６ 表示部
３９ 標準脳データベース

Claims (10)

1. 天板に横臥する被検体に線状の光を投光する投光器と、
   前記被検体の解剖学的基準面と前記線状の光によって定まる投光面とが合致するように調整された前記投光器の投光情報と前記天板の位置情報とを取得する手段と、
   前記被検体に投与された核種が放出する放射線を複数の方向から検出して収集した投影データを再構成して３次元核医学画像を生成する一方、前記投光器の投光情報と前記天板の位置情報とを用いて前記３次元核医学画像に前記解剖学的基準面を対応付ける再構成手段と、
   再構成した前記３次元核医学画像とは異なる他の３次元画像を入力する手段と、
   入力した前記他の３次元画像に対して解剖学的基準面を設定する手段と、
   再構成した前記３次元前記核医学画像の中の解剖学的基準面と、入力した前記他の３次元画像に対して設定された前記解剖学的基準面とが合致するように、前記３次元前記核医学画像と前記他の３次元画像とを位置合わせする手段と、
   位置合わせされた前記３次元前記核医学画像と前記他の３次元画像とを融合して融合画像を生成する手段と、
   を備えたことを特徴とする核医学診断装置。
2. 前記解剖学的基準面は、眼窩中心と外耳孔の中心を結ぶ左右の眼窩外耳孔線（ＯＭ（Orbitomeatal）ライン）を含む平面、又は、眼窩上縁と外耳孔の中心を結ぶ左右の眼窩上縁外耳孔線（ＳＯＭ（Supra Orbitomeatal）ライン）を含む平面である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の核医学診断装置。
3. 前記３次元核医学画像は、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）画像、又は、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）画像である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の核医学診断装置。
4. 前記他の３次元画像は、ＣＴ（Computed Tomography）画像、又は、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）画像である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の核医学診断装置。
5. 表示器をさらに備え、
   前記表示器は、位置合わせ前後における前記３次元核医学画像と前記他の３次元画像、及び前記融合画像を表示する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の核医学診断装置。
6. 前記表示器は、入力した前記他の３次元画像をさらに表示し、
   前記他の３次元画像に対する解剖学的基準面は、前記表示器に表示された前記他の３次元画像に対するユーザ操作によって設定される、
   ことを特徴とする請求項５に記載の核医学診断装置。
7. 前記位置合わせする手段は、
   前記３次元前記核医学画像の前記解剖学的基準面と、前記他の３次元画像の前記解剖学的基準面とが合致するように３次元前記核医学画像と前記他の３次元画像とを位置合わせした後、非線形フュージョン法及び相互情報量最大化法の少なくとも一方の方法を用いて、３次元前記核医学画像と前記他の３次元画像とをさらに位置合わせする手段、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の核医学診断装置。
8. 天板に横臥する被検体の頭部に線状の光を投光する投光器と、
   前記被検体の頭部の解剖学的基準面と前記線状の光によって定まる投光面とが合致するように調整された前記投光器の投光情報と前記天板の位置情報とを取得する手段と、
   前記被検体に投与された核種が放出する放射線を複数の方向から検出して収集した投影データを再構成して３次元核医学画像を生成する一方、前記投光器の投光情報と前記天板の位置情報とを用いて前記３次元核医学画像に前記解剖学的基準面を対応付ける再構成手段と、
   前記解剖学的基準面が対応付けられた前記３次元核医学画像であって、異なる複数の被検体から生成された複数の前記３次元核医学画像を保存し、標準脳データベースを構築する手段と、
   を備えたことを特徴とする核医学診断装置。
9. 前記解剖学的基準面は、眼窩中心と外耳孔の中心を結ぶ左右の眼窩外耳孔線（ＯＭ（Orbitomeatal）ライン）を含む平面、又は、眼窩上縁と外耳孔の中心を結ぶ左右の眼窩上縁外耳孔線（ＳＯＭ（Supra Orbitomeatal）ライン）を含む平面である、
   ことを特徴とする請求項８に記載の核医学診断装置。
10. 前記３次元核医学画像は、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）画像、又は、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）画像である、
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の核医学診断装置。