JP2556031B2 - Ｓｐｅｃｔ画像再構成装置 - Google Patents
Ｓｐｅｃｔ画像再構成装置Info
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- 238000002603 single-photon emission computed tomography Methods 0.000 title claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
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- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 15
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 14
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Description
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）画像再構成装置に関し、特
に、胸部の心筋を検査部位とするときなどの、不均一な
吸収体が存在するときの吸収補正を行うSPECT画像再構
成装置に関する。
コンピュータトモグラフィ）画像再構成装置に関し、特
に、胸部の心筋を検査部位とするときなどの、不均一な
吸収体が存在するときの吸収補正を行うSPECT画像再構
成装置に関する。
SPECT画像再構成装置においては、被検体中のRI（ラ
ジオアイソトープ）から放射された放射線が体内の吸収
体で吸収されるため、その補正を行う必要がある。この
吸収補正の方法としては、Serenson JA:Quantitative m
easurement of radioactivity in vivo by whole−body
counting.In Instrumentation in Nuclear Medicine.v
ol.2,Hine GJ,Serenson JA,eds.New York,AcademicPres
s,1974,pp311−348や、Chang LT:A method for attenua
tion correction in radionuclide computed tomograph
y.IEEE Trans Nucl Sci NS−25:638−643,1978や、Tana
ka E,Toyama H,Murayama H:Convolutional image recon
struction for quantitative single photon emission
computed tomography.Phys Med Biol 29:1489−1500,19
84などに代表される均一吸収体を仮定した吸収補正法が
知られている。 他に、逐次近似による吸収補正法（Budinger1980）も
また知られている。
ジオアイソトープ）から放射された放射線が体内の吸収
体で吸収されるため、その補正を行う必要がある。この
吸収補正の方法としては、Serenson JA:Quantitative m
easurement of radioactivity in vivo by whole−body
counting.In Instrumentation in Nuclear Medicine.v
ol.2,Hine GJ,Serenson JA,eds.New York,AcademicPres
s,1974,pp311−348や、Chang LT:A method for attenua
tion correction in radionuclide computed tomograph
y.IEEE Trans Nucl Sci NS−25:638−643,1978や、Tana
ka E,Toyama H,Murayama H:Convolutional image recon
struction for quantitative single photon emission
computed tomography.Phys Med Biol 29:1489−1500,19
84などに代表される均一吸収体を仮定した吸収補正法が
知られている。 他に、逐次近似による吸収補正法（Budinger1980）も
また知られている。
しかし、通常用いられている吸収補正法は、Tanakaら
のRPC法に基づく規格化投影（centered projection）な
ど、体表輪郭によらない一様な吸収体空間で処理を行う
ものであり、実際の不均一吸収体とは異なるため、誤差
が生じる。たとえば、不均一な吸収体よりなる胸部の心
筋SPECT画像を得る場合に、この吸収補正法を適用する
と、絶対値の乖離、画像の歪、ハックグラウンドの増強
などの問題が現れる。 逐次近似による吸収補正法は、このような問題点を解
決できるが、計算時間が長く、実用性に問題がある。 この発明は、RPC法による規格化投影を行った投影デ
ータに対し補正マトリクスにより補正することによっ
て、不均一吸収体による誤差を補正し、簡便で且つ精度
の高い、実用的な吸収補正を行うことができるSPECT画
像再構成装置を提供することを目的とする。
のRPC法に基づく規格化投影（centered projection）な
ど、体表輪郭によらない一様な吸収体空間で処理を行う
ものであり、実際の不均一吸収体とは異なるため、誤差
が生じる。たとえば、不均一な吸収体よりなる胸部の心
筋SPECT画像を得る場合に、この吸収補正法を適用する
と、絶対値の乖離、画像の歪、ハックグラウンドの増強
などの問題が現れる。 逐次近似による吸収補正法は、このような問題点を解
決できるが、計算時間が長く、実用性に問題がある。 この発明は、RPC法による規格化投影を行った投影デ
ータに対し補正マトリクスにより補正することによっ
て、不均一吸収体による誤差を補正し、簡便で且つ精度
の高い、実用的な吸収補正を行うことができるSPECT画
像再構成装置を提供することを目的とする。
この発明は、投影データに対しRPC法による規格化投
影処理を行う手段と、逆投影法による画像再構成手段と
を有するSPECT画像再構成装置において、所定の検査部
位における標準的なRI分布と吸収体分布とから得た投影
データを上記規格化投影手段により処理して求めた第１
の規格化投影データと、この第１の規格化投影データを
用いて再構成された画像を再び投影処理して得た投影デ
ータを再度上記規格化投影手段により処理して求めた第
２の規格化投影データとの比較を各点、各角度毎に求め
て得た補正マトリクスを記憶している記憶手段と、該補
正マトリクスを実際の被検体の検査部位の状態に応じて
修正する手段と、上記規格化投影手段より得た実際の被
検体の上記検査部位に関しての規格化投影データに対し
上記修正された補正マトリクスをかけ算する手段とを備
えさせたことを特徴とする。
影処理を行う手段と、逆投影法による画像再構成手段と
を有するSPECT画像再構成装置において、所定の検査部
位における標準的なRI分布と吸収体分布とから得た投影
データを上記規格化投影手段により処理して求めた第１
の規格化投影データと、この第１の規格化投影データを
用いて再構成された画像を再び投影処理して得た投影デ
ータを再度上記規格化投影手段により処理して求めた第
２の規格化投影データとの比較を各点、各角度毎に求め
て得た補正マトリクスを記憶している記憶手段と、該補
正マトリクスを実際の被検体の検査部位の状態に応じて
修正する手段と、上記規格化投影手段より得た実際の被
検体の上記検査部位に関しての規格化投影データに対し
上記修正された補正マトリクスをかけ算する手段とを備
えさせたことを特徴とする。
被検体の所定の検査部位における標準的なRI分布と吸
収体分布とを用いて、再投影処理により投影データ（サ
イノグラム）を求め、このサイノグラムを使ってRPC法
による規格化投影を行い、規格化投影処理を受けたサイ
ノグラムから逆投影法により画像を再構成する。 このRPC法による規格化投影処理は、体表輪郭によら
ない均一吸収体を仮定しているため、上記の吸収体分布
が存在することにより誤差が必然的に含まれることにな
る。この誤差を含む、第１回目の規格化投影処理後のサ
イノグラムをC1とする。 つぎに上記の再構成された画像を、上記の吸収体分布
を前提にして再投影し、再びサイノグラムを得る。そし
て、このサイノグラムに対しRPC法による規格化投影処
理を行う。この第２回目の規格化投影処理後のサイノグ
ラムをC2とすると、このC2も、RPC法による規格化投影
が上記の吸収体分布とは異なる一様吸収体を仮定してい
るため、誤差を含むことになる。 ここで、上記の吸収体分布に応じた規格化投影が行わ
れて誤差を含まない規格化投影後のサイノグラムが得ら
れたと仮定したときのサイノグラムをC0とすると、第１
回目の吸収補正によってもたらされた誤差は、 C1−C0 と表すことができる。 第２回目の吸収補正によってもたらされる誤差は、 C2−C1 であり、２回の吸収補正のそれぞれにおいて入り込む誤
差は同じであると考えられるので、 C1−C0＝C2−C1 となる。これより、 C0＝2C1−C2 であるから、 Ｆ＝２−C2/C1 なるＦを求め、一様吸収体を仮定するRPC法による規格
化投影によって処理したサイノグラムにこのＦをかけ算
すれば、誤差を補正することができる。 そこで、上記のＦをサイノグラムの各点、各角度毎に
求めて補正マトリクスを予め得ておき、記憶させておい
て、実際の被検体の投影データが得られた時、これに対
しまず一様吸収体を仮定するRPC法による規格化投影を
行ってサイノグラムを得、このサイノグラムに、上記の
補正マトリクスを実際の検査部位の状態に応じて修正し
た上で乗じることによって、不均一な吸収体の影響を除
いて精度の高い吸収補正を行うことができる。
収体分布とを用いて、再投影処理により投影データ（サ
イノグラム）を求め、このサイノグラムを使ってRPC法
による規格化投影を行い、規格化投影処理を受けたサイ
ノグラムから逆投影法により画像を再構成する。 このRPC法による規格化投影処理は、体表輪郭によら
ない均一吸収体を仮定しているため、上記の吸収体分布
が存在することにより誤差が必然的に含まれることにな
る。この誤差を含む、第１回目の規格化投影処理後のサ
イノグラムをC1とする。 つぎに上記の再構成された画像を、上記の吸収体分布
を前提にして再投影し、再びサイノグラムを得る。そし
て、このサイノグラムに対しRPC法による規格化投影処
理を行う。この第２回目の規格化投影処理後のサイノグ
ラムをC2とすると、このC2も、RPC法による規格化投影
が上記の吸収体分布とは異なる一様吸収体を仮定してい
るため、誤差を含むことになる。 ここで、上記の吸収体分布に応じた規格化投影が行わ
れて誤差を含まない規格化投影後のサイノグラムが得ら
れたと仮定したときのサイノグラムをC0とすると、第１
回目の吸収補正によってもたらされた誤差は、 C1−C0 と表すことができる。 第２回目の吸収補正によってもたらされる誤差は、 C2−C1 であり、２回の吸収補正のそれぞれにおいて入り込む誤
差は同じであると考えられるので、 C1−C0＝C2−C1 となる。これより、 C0＝2C1−C2 であるから、 Ｆ＝２−C2/C1 なるＦを求め、一様吸収体を仮定するRPC法による規格
化投影によって処理したサイノグラムにこのＦをかけ算
すれば、誤差を補正することができる。 そこで、上記のＦをサイノグラムの各点、各角度毎に
求めて補正マトリクスを予め得ておき、記憶させておい
て、実際の被検体の投影データが得られた時、これに対
しまず一様吸収体を仮定するRPC法による規格化投影を
行ってサイノグラムを得、このサイノグラムに、上記の
補正マトリクスを実際の検査部位の状態に応じて修正し
た上で乗じることによって、不均一な吸収体の影響を除
いて精度の高い吸収補正を行うことができる。
図に示すこの発明の一実施例において、シングルフォ
トン放出性核種のRIが投与された実際の被検体（患者）
から放射されるガンマ線を検出して収集した各角度毎の
投影データ（サイノグラム）がデータ収集メモリ１に格
納されている。このサイノグラムは規格化投影装置２に
より、RPC法に基づく規格化投影処理を受けた後、かけ
算器５に送られる。 他方、補正マトリクスメモリ３には予め標準的な補正
マトリクスが記憶されており、これが修正演算処理装置
４において実際の被検体の状態、たとえば心筋の中心位
置、大きさに応じて修正される。 この修正された補正マトリクスはかけ算器５に送られ
て、上記の規格化投影処理後のサイノグラムにかけ算さ
れ、その後画像再構成処理装置６に送られて重畳積分及
び逆投影処理がなされるとともに、RPC法による後処理
が行われて被検体の体内のRI分布画像が再構成される。 ここで、修正マトリクスメモリ３に予め格納される標
準的な補正マトリクスは次のようにして求められる。た
とえば、胸部などの所定の検査部位に関するNMR（核磁
気共鳴）画像をトレースすることによりRIの分布画像と
吸収体の分布画像とを作り、所定の検査部位に関するシ
ミュレーションモデルを作成する。このシミュレーショ
ンモデルとして、RI分布画像を吸収体分布を考慮して再
投影処理することにより得たサイノグラムを用いる。こ
のサイノグラムを規格化投影処理２によりRPC法にした
がって規格化投影処理し、この規格化投影処理後のサイ
ノグラムから逆投影法によりRI分布画像を再構成する。
つぎにこのRI分布画像を再び上記の吸収体分布を考慮し
て再投影処理し、サイノグラムを作り、このサイノグラ
ムを再度RPC法に基づく規格化投影処理する。第１回目
の規格化投影で得たサイノグラムをC1、第２回目の規格
化投影で得たサイノグラムをC2とし、 Ｆ＝２−C2/C1 なる演算を行って、Ｆをサイノグラムの各点、各角度に
つきそれぞれ求める。こうして標準的な補正マトリクス
が求められる。なお、実際にはさらに補正マトリクスの
平滑化を行った後、メモリ３に格納する。 この補正マトリクスは特定の検査部位についての標準
的なものであるから、実際の被検体に関して適用すると
きは、修正演算処理装置４において、たとえば、心筋SP
ECT画像を再構成する場合、心筋の中心位置や大きさな
どに応じて修正する。そして、実際の被検体について得
たサイノグラムを規格化投影装置２でRPC法に基づいて
規格化投影したサイノグラムに対し、かけ算器５で、こ
の修正された補正マトリクスをかけ算すれば、不均一な
吸収体による誤差を取り除くことができる。
トン放出性核種のRIが投与された実際の被検体（患者）
から放射されるガンマ線を検出して収集した各角度毎の
投影データ（サイノグラム）がデータ収集メモリ１に格
納されている。このサイノグラムは規格化投影装置２に
より、RPC法に基づく規格化投影処理を受けた後、かけ
算器５に送られる。 他方、補正マトリクスメモリ３には予め標準的な補正
マトリクスが記憶されており、これが修正演算処理装置
４において実際の被検体の状態、たとえば心筋の中心位
置、大きさに応じて修正される。 この修正された補正マトリクスはかけ算器５に送られ
て、上記の規格化投影処理後のサイノグラムにかけ算さ
れ、その後画像再構成処理装置６に送られて重畳積分及
び逆投影処理がなされるとともに、RPC法による後処理
が行われて被検体の体内のRI分布画像が再構成される。 ここで、修正マトリクスメモリ３に予め格納される標
準的な補正マトリクスは次のようにして求められる。た
とえば、胸部などの所定の検査部位に関するNMR（核磁
気共鳴）画像をトレースすることによりRIの分布画像と
吸収体の分布画像とを作り、所定の検査部位に関するシ
ミュレーションモデルを作成する。このシミュレーショ
ンモデルとして、RI分布画像を吸収体分布を考慮して再
投影処理することにより得たサイノグラムを用いる。こ
のサイノグラムを規格化投影処理２によりRPC法にした
がって規格化投影処理し、この規格化投影処理後のサイ
ノグラムから逆投影法によりRI分布画像を再構成する。
つぎにこのRI分布画像を再び上記の吸収体分布を考慮し
て再投影処理し、サイノグラムを作り、このサイノグラ
ムを再度RPC法に基づく規格化投影処理する。第１回目
の規格化投影で得たサイノグラムをC1、第２回目の規格
化投影で得たサイノグラムをC2とし、 Ｆ＝２−C2/C1 なる演算を行って、Ｆをサイノグラムの各点、各角度に
つきそれぞれ求める。こうして標準的な補正マトリクス
が求められる。なお、実際にはさらに補正マトリクスの
平滑化を行った後、メモリ３に格納する。 この補正マトリクスは特定の検査部位についての標準
的なものであるから、実際の被検体に関して適用すると
きは、修正演算処理装置４において、たとえば、心筋SP
ECT画像を再構成する場合、心筋の中心位置や大きさな
どに応じて修正する。そして、実際の被検体について得
たサイノグラムを規格化投影装置２でRPC法に基づいて
規格化投影したサイノグラムに対し、かけ算器５で、こ
の修正された補正マトリクスをかけ算すれば、不均一な
吸収体による誤差を取り除くことができる。
この発明のSPECT画像再構成装置によれば、RPC法によ
る規格化投影処理を行った投影データを、補正マトリク
スにより補正することによって、不均一吸収体による誤
差を補正することができる。したがって、特に、不均一
吸収体の多い胸部の心筋SPECT画像に最適な、簡便で且
つ精度の高く、実用的な吸収補正を行うことができる。
る規格化投影処理を行った投影データを、補正マトリク
スにより補正することによって、不均一吸収体による誤
差を補正することができる。したがって、特に、不均一
吸収体の多い胸部の心筋SPECT画像に最適な、簡便で且
つ精度の高く、実用的な吸収補正を行うことができる。
図はこの発明の一実施例のブロック図である。 １……データ収集メモリ、２……規格化投影装置、３…
…補正マトリクスメモリ、４……修正演算処理装置、５
……かけ算器、６……画像再構成処理装置。
…補正マトリクスメモリ、４……修正演算処理装置、５
……かけ算器、６……画像再構成処理装置。
Claims (1)
- 【請求項１】投影データに対しRPC法による規格化投影
処理を行う手段と、逆投影法による画像再構成手段とを
備えるSPECT画像再構成装置において、所定の検査部位
における標準的なRI分布と吸収体分布とから得た投影デ
ータを上記規格化投影手段により処理して求めた第１の
規格化投影データと、この第１の規格化投影データを用
いて再構成された画像を再び投影処理して得た投影デー
タを再度上記規格化投影手段により処理して求めた第２
の規格化投影データとの比較を各点、各角度毎に求めて
得た補正マトリクスを記憶している記憶手段と、該補正
マトリクスを実際の被検体の検査部位の状態に応じて修
正する手段と、上記規格化投影手段より得た実際の被検
体の上記検査部位に関しての規格化投影データに対し上
記修正された補正マトリクスをかけ算する手段とを有す
ることを特徴とするSPECT画像再構成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62107151A JP2556031B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Ｓｐｅｃｔ画像再構成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62107151A JP2556031B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Ｓｐｅｃｔ画像再構成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63273083A JPS63273083A (ja) | 1988-11-10 |
| JP2556031B2 true JP2556031B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=14451800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62107151A Expired - Lifetime JP2556031B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Ｓｐｅｃｔ画像再構成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556031B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4709237B2 (ja) * | 1998-08-26 | 2011-06-22 | 富士フイルム株式会社 | 放射線画像検出装置 |
| EP2165215B1 (de) * | 2007-05-24 | 2014-05-07 | SurgicEye GmbH | Bilderzeugungsapparat und -methode zur nuklearbildgebung |
-
1987
- 1987-04-30 JP JP62107151A patent/JP2556031B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63273083A (ja) | 1988-11-10 |
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