JP2540851B2 - 数値フアントム作成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、SPECT（シングルフォトンエミッション
コンピュータトモグラフィ）装置などにおいて用いる数
値ファントム（模像データ）を作成する装置に関する。

【従来の技術】 SPECT画像再構成技術の現状では、像の再構成に伴い
像に歪が生じたり、吸収補正を完全には行えずアーティ
ファクトが生じたりすることがある。そのため、SPECT
像の定量性を評価したり、あるいはどのような誤差が生
じているのかを推定するためのファントム実験がどうし
ても必要である。 それには、まず、実際の臓器と同様な物質・形状のフ
ァントムを使用することが考えられるが、実験用ファン
トムを臓器ごとに作成することは、時間的にも経済的に
も大きな負担である。そこで、計算機により簡単に作成
できる数値ファントムを使用することが考えられてい
る。この数値ファントムは現実の物体としてのファント
ムを数値データに置き換えたものであるから、計算機に
よる一種のシュミレーションを行うことにより、データ
処理装置を持つ大抵の施設において実験が可能である。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、従来の数値ファントムは、通常の計算
機によっては解剖学的な構造の入力が困難であることな
どのため、単純な形状のファントムしか作成されていな
い。そのため、実際の診断時に必要な解剖学的構造をも
った画像におけるアーティファクト（吸収補正のかかり
方など）などの評価が十分にできないという問題があっ
た。 この発明は、生体の解剖学的な断層形態の入力を容易
にし、実際の臓器に対応する複雑な形状の数値ファント
ムを簡単に作成することができる数値ファントム作成装
置を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

この発明による数値ファントム作成装置は、生体の解
剖学的な形態を表す断層像を入力する手段と、該断層像
を表示する画像表示手段と、該画像が表示された画面上
で所望の輪郭をトレースすることにより輪郭データを入
力する手段と、該輪郭データを格納する手段と、該輪郭
データに基づき放射性物質及び吸収体の分布領域を決定
するとともにこれらの各領域に放射性物質の濃度と吸収
係数とを入力する手段とにより構成される。

【作用】

Ｘ線CT像や、MRI像などの、生体の解剖学的な形態を
詳細に表す画像が、磁気テープやビデオカメラなどを通
じて入力され、これが画像表示装置に表示される。 こうして表示された画像の輪郭をたとえばカーソルに
よってトレースする。そのためたとえばトラックボール
などによってカーソルを操作する。こうして複雑な形状
の輪郭データの入力ができ、これがメモリなどに格納さ
れる。 つぎにこの輪郭データを操作して放射性物質及び吸収
体の分布像を決定し、さらにこれら各領域に放射性物質
の濃度と吸収係数とを設定する。これらの操作及び数値
の入力は例えばキーボード装置を通じて行われる。 こうして、ある濃度を有する放射性物質の分布像とあ
る吸収係数を有する吸収分布像とが電子的に作成された
ことになり、数値ファントムが得られる。

【実 施 例】

第１図において、Ｘ線CT画像やMRI像などが、フィル
ム記録されているときはビデオカメラ１及び画像入力イ
ンターフェイス２を介して、デジタル化されたファイル
であるときは磁気テープ３などを介して、CPU4の制御の
もとで入力され、画像メモリ５に格納される。この画像
は画像表示装置７により表示され、その画面上のカーソ
ルをトラックボール装置８（あるいは図示しないマウス
装置等の座標入力装置やキーボード装置６などでもよ
い）によって操作することにより入力された画像の輪郭
をトレースし、輪郭データの入力を行う。 すなわち、たとえば心筋ファントムを作成する場合、
第２図の入力画像11の各部の輪郭をカーソルによってト
レースし、体表の輪郭像21、心筋の輪郭像22、左右の肺
の輪郭像23、骨（脊髄）の輪郭像24を入力する。こうし
て入力された輪郭データは輪郭データ用のメモリ９に格
納される。 つぎにキーボード装置６などからの指示により所定の
プログラムにしたがいCPU4によってこの輪郭データが第
２図の31〜34のような領域内で「１」領域外で「０」の
値を持つビットパターン画像に変換され、さらにこれら
ビットパターン画像間での任意の演算によってRI（放射
性同位元素）や吸収体の分布領域を表す画像（ビットパ
ターン画像）41〜45が作成される。たとえば、肺、骨の
部分を除いた体部の画像43が画像31から画像33と画像34
とを引算することによって得られるなど、任意の画像が
得られる。 その後、キーボード装置６などから画像41〜45の各々
の領域にRI濃度や吸収係数の入力を行い、これらを合成
してRI分布像51と吸収体分布像52とにより構成される数
値ファントムＩを得る。さらにこれらRI分布像51と吸収
体分布像52を投影処理することによって、任意のリニア
サンプリング数、角度数のサイノグラム61を作成してこ
れをファントムIIとしてサイノグラム用のメモリ10に格
納する。たとえばこれらRI分布像51、吸収体分布像52が
128×128のマトリクスで得られているとして、これをリ
ニアサンプリング数64、方向角度サンプリング数64のサ
イノグラムに投影する。これには、「０」以外のRI濃度
を持つピクセルを各吸収体分布を横切る長さを考慮しな
がら各角度のどのサンプリング位置に投影するかを計算
する。吸収体を横切る距離は128×128のビットパターン
上で求める。128×128のピクセルの分布を64のリニアサ
ンプリング点に投影するため、各ピクセルの投影パター
ンはリニアサンプリング点の１つまたは２つにまたが
る。そこで、そのサンプリング点への振り分け量を計算
する。 こうして得られる数値ファントムＩ、IIは、磁気テー
プ３などに転送され、各種のデータ処理装置で種々の画
像再構成法をテストするために利用可能な形態とされ
る。

【発明の効果】

この発明の数値ファントム作成装置によれば、実際の
臓器などと同様な複雑な解剖学的形態をもった数値ファ
ントムを容易に作成できるため、臨床時とほぼ同じ条件
でSPECT画像の定量性や吸収補正の効果などがどのよう
にあらわれるかの実験・評価が可能である。アーティフ
ァクトが臨床時に近い形態で得られるため、画像診断上
注意すべきアーティファクトがどのようなものであるか
を知ることができ、画像診断のトレーニングにも使用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は動
作説明のための各画像データのながれを示す図である。 １……ビデオカメラ、２……画像入力インターフェイ
ス、３……磁気テープ、４……CPU、５……画像メモ
リ、６……キーボード装置、７……画像表示装置、８…
…トラックボール装置、９……輪郭データ用メモリ、10
……サイノグラム用メモリ、11……入力画像、21〜24…
…輪郭像、31〜34……ビットパターン画像、41〜45……
領域画像、51……RI分布像、52……吸収体分布像、61…
…サイノグラム。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生体の解剖学的な形態を表す断層像を入力
   する手段と、該断層像を表示する画像表示手段と、該画
   像が表示された画面上で所望の輪郭をトレースすること
   により輪郭データを入力する手段と、該輪郭データを格
   納する手段と、該輪郭データに基づき放射性物質及び吸
   収体の分布領域を決定するとともにこれらの各領域に放
   射性物質の濃度と吸収係数とを入力する手段とにより構
   成される数値ファントム作成装置。