JP2701355B2 - How to improve ECT images - Google Patents

How to improve ECT images

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JP2701355B2
JP2701355B2 JP63216897A JP21689788A JP2701355B2 JP 2701355 B2 JP2701355 B2 JP 2701355B2 JP 63216897 A JP63216897 A JP 63216897A JP 21689788 A JP21689788 A JP 21689788A JP 2701355 B2 JP2701355 B2 JP 2701355B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

この発明は、ECT(エミッション・コンピュータ・ト
モグラフィ)画像の画質改善方法に関する。
The present invention relates to a method for improving image quality of an ECT (emission computer tomography) image.

【従来の技術】[Prior art]

ECTは、コンピュータを利用した画像再構成処理によ
って、被検体内に投与したRI(放射性同位元素)の分布
像を求めるものである。すなわち、被検体内のRIから被
検体外部に放射される放射線を、被検体外部に置かれた
放射線検出器で検出して投影データを得て、この投影デ
ータに対してたとえばスムージングフィルタでコンボリ
ューション積分した後、バックプロジェクションして画
像を再構成している。 この場合、従来ではデータに対して、全視野にわたっ
て均一なフィルタをかけるようにしている。
The ECT obtains a distribution image of RI (radioactive isotope) administered into a subject by image reconstruction processing using a computer. In other words, radiation emitted from the RI inside the subject to the outside of the subject is detected by a radiation detector placed outside the subject to obtain projection data, and the projection data is convolved with a smoothing filter, for example. After integration, the image is reconstructed by back projection. In this case, conventionally, data is uniformly filtered over the entire field of view.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、従来のように全視野にわたって均一な
フィルタをかける場合、たとげばポジトロン放出性核種
を用いたECT(ポジトロンECT)画像の空間分解能は、第
5図に示すように、半径方向(実線)及び接線方向(点
線)とも中心付近で最もよく、中心から離れるにしたが
いとくに半径方向の空間分解能が悪化していく。その結
果、中心部と視野周辺部とで定量値が異なる原因となっ
ており、同一の大きさの点線源を再構成した画像は第4
図のようになり、周辺ほど半径方向に大きくなるような
画像の歪が生じる。この現像は空間分解能が高いほど、
及び検出器リングの径が小さいほど顕著になり、大きな
問題となる。 また、ポジトロンECTの均一画像のS/N比の特性は第6
図のようになり、たとえば直径30cmの均一ファントムの
場合は中心のS/N比が最も悪く、周辺にいくほどよくな
る。これは中心部のRIから放射線ほど被検体自身により
吸収される割合が大きくなるからである。 この発明は、ECT画像の空間分解能を中心部と周辺部
とで均一化することができ、且つ中央部のS/N比も改善
でき、定量値を視野全体で均一に近づけることができ
る、ECT画像の改善方法を提供することを目的とする。
However, when a uniform filter is applied over the entire field of view as in the prior art, the spatial resolution of an ECT (positron ECT) image using a positron-emitting nuclide, as shown in FIG. In both the tangential direction (dotted line) and the center, it is best near the center, and as the distance from the center increases, the spatial resolution in the radial direction deteriorates. As a result, the quantitative value is different between the central part and the peripheral part of the visual field, and an image obtained by reconstructing a point source having the same size is the fourth one.
As shown in the figure, distortion of the image occurs such that the periphery becomes larger in the radial direction. This development has higher spatial resolution,
Also, the smaller the diameter of the detector ring becomes, the more significant the problem becomes. The characteristics of the S / N ratio of the uniform image of positron ECT are the sixth.
As shown in the figure, for example, in the case of a uniform phantom having a diameter of 30 cm, the S / N ratio at the center is the worst, and the closer to the periphery, the better. This is because the more the radiation from the RI at the center, the greater the rate of absorption by the subject itself. According to the present invention, the spatial resolution of an ECT image can be made uniform between the central part and the peripheral part, and the S / N ratio of the central part can be improved, and the quantitative value can be made uniform near the entire visual field. An object of the present invention is to provide a method for improving an image.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記目的を達成するため、この発明によるECT画像の
改善方法においては、サイノグラムとして収集された投
影データに対し、視野の中心からの距離の関数となって
いるフィルタを、該サイノグラムの半径方向に作用させ
た後、画像再構成処理することが特徴となっている。
In order to achieve the above object, in the method for improving an ECT image according to the present invention, a filter which is a function of a distance from the center of the visual field is applied to projection data collected as a sinogram in a radial direction of the sinogram. After that, an image reconstruction process is performed.

【作用】[Action]

視野の中心からの距離の関数となっているフィルタ、
たとえば中心からの距離が大きいほどなまり方が少なく
なっているスムージングフィルタを用いる。このフィル
タを、画像再構成処理前の、サイノグラムとして収集さ
れた投影データである生データに対して、そのサイノグ
ラムの半径方向に作用させた後、画像再構成処理する。
そのため、単にサイノグラムとして並べられた生データ
に対してフィルタ処理する操作が加わるだけであるの
で、処理の負担が増えることなく、しかも簡単に行え
る。そして、この処理によって、半径方向と接続方向で
異なる空間分解能に対応したり、半径方向で異なる半径
方向の空間分解能及び半径方向で異なるS/N比に対応し
て、それらが全視野で均一になるように補正することが
可能である。
A filter, which is a function of the distance from the center of the field of view,
For example, a smoothing filter is used in which the longer the distance from the center is, the less the rounding is. This filter is applied to raw data as projection data collected as a sinogram before image reconstruction processing, in the radial direction of the sinogram, and then subjected to image reconstruction processing.
For this reason, an operation of simply performing a filtering process on the raw data arranged as sinograms is added, so that the processing can be performed easily without increasing the processing load. And by this processing, they correspond to different spatial resolutions in the radial direction and connection direction, or correspond to different spatial resolutions in the radial direction in the radial direction and different S / N ratios in the radial direction, so that they are uniform in all fields of view. It is possible to correct so that

【実 施 例】【Example】

つぎにこの発明をポジトロンECT画像に適用した一実
施例について図面を参照しながら説明する。第1図にお
いて、データ収集装置1により、図示しない放射線検出
器から投影データが収集される。このデータが記憶装置
2に記憶され、CPU3を介してフィルタ処理装置4に送ら
れ、フィルタ処理を受けた後、バックプロジェクタ5で
バックプロジェクションされ、再構成された画像が表示
装置6によって表示される。 この実施例では、フィルタ処理装置4は記憶装置2に
記憶されている生データ(サイノグラム)に対してスム
ージングフィルタを作用させるものである。すなわち、
第2図Bのようなサイノグラムに対してその角度θごと
に中心からの距離L方向に第2図Aに示すようなスムー
ジングフィルタをコンボリューション積分するのである
が、このフィルタの形状はLに応じて、Lが小さいほど
なまり、大きいほどなまり方が少なくなるような、Lの
関数となっている。そのため、半径方向のスムージング
効果は中心部で大きく、周辺部では少なくなり、半径方
向(L方向)に均一な分解能となる。その結果、たとえ
ば、点線源を十文字に配置した場合のデータを収集し、
それから画像再構成して得た画像は第3図にようにもと
の画像を忠実に再現したものとなり、空間分解能は半径
方向及び接続方向とも、中心からの距離に応じて変化す
ることなく一定のものとなることが分かる。これに対し
て、スムージングフィルタを一定とした場合は、先に説
明したように第4図のように半径方向にぼけて膨張した
ような画像となる。さらに、この中心部ではより強く、
周辺部でより弱いスムージング効果のため、本来悪い値
の中央部のS/N比がとくに改善されることになる。その
結果、S/N比も視野全体で均一なものに近づく。 なお、上記ではフィルタとしてスムージングフィルタ
を用いているが、微分フィルタを用いることもできる。
この場合、サイノグラムに対して微分フィルタをL方向
にコンボリューション積分し、この微分フィルタの形状
をLが大きくなるほどに半径方向の空間分解能が向上す
るような形状とする。これにより、半径方向の空間分解
能が全視野で均一になるとともに、周辺部のS/N比が中
央部に揃うようになってS/N比も全視野で均一に近づ
く。 また、上記ではフィルタ処理をサイノグラム上で行な
っているが、バックプロジェクトした後の画像に対して
行なってもよい。この場合、半径方向と接線方向とでフ
ィルタ形状を変えるとともに、半径方向のフィルタの形
状を中心からの距離に応じて変化させる必要がある。 さらに、同様のフィルタ処理を体軸方向に連続した画
像に対して行なうことも可能である。 上記では、ポジトロンECT画像に関して説明したが、
シングルフォントECT画像についても同様に適用可能で
ある。
Next, an embodiment in which the present invention is applied to a positron ECT image will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, projection data is collected by a data collection device 1 from a radiation detector (not shown). This data is stored in the storage device 2, sent to the filter processing device 4 via the CPU 3, and after being subjected to the filtering process, back-projected by the back projector 5 and the reconstructed image is displayed on the display device 6. . In this embodiment, the filter processing device 4 applies a smoothing filter to raw data (sinogram) stored in the storage device 2. That is,
A smoothing filter as shown in FIG. 2A is subjected to convolution integration in a direction L from the center for each angle θ with respect to a sinogram as shown in FIG. 2B, and the shape of this filter depends on L. Thus, the function of L is such that the smaller the L is, the less the rounding is, and the larger the L is, the less the rounding is. Therefore, the smoothing effect in the radial direction is large at the central portion and is small at the peripheral portion, and the resolution is uniform in the radial direction (L direction). As a result, for example, we collect data when the point source is placed in a cross,
Then, the image obtained by image reconstruction is a faithful reproduction of the original image as shown in FIG. 3, and the spatial resolution is constant in both the radial direction and the connection direction without changing according to the distance from the center. It turns out that it becomes. On the other hand, when the smoothing filter is fixed, the image is blurred in the radial direction and expanded as shown in FIG. 4 as described above. In addition, stronger in this center,
Due to the weaker smoothing effect at the periphery, the S / N ratio at the center of the originally poor value is particularly improved. As a result, the S / N ratio also approaches uniform over the entire field of view. In the above description, a smoothing filter is used as a filter, but a differential filter may be used.
In this case, the differential filter is subjected to convolution integration with respect to the sinogram in the L direction, and the shape of the differential filter is made such that the spatial resolution in the radial direction increases as L increases. As a result, the spatial resolution in the radial direction becomes uniform over the entire field of view, and the S / N ratio at the peripheral portion becomes uniform at the center, so that the S / N ratio approaches uniform over the entire field of view. In the above description, the filtering process is performed on the sinogram. However, the filtering process may be performed on the image after the back project. In this case, it is necessary to change the shape of the filter in the radial direction and the tangential direction, and to change the shape of the filter in the radial direction according to the distance from the center. Further, it is also possible to perform the same filtering process on images continuous in the body axis direction. In the above, we explained about positron ECT image,
The same can be applied to a single font ECT image.

【発明の効果】【The invention's effect】

この発明のECT画像の改善方法によれば、画像の空間
分解能を、中央部と周辺部とで、および半径方向と接線
方向とで、均一化することができ、しかもS/N比も視野
全体で均一化できて、視野全体で定量性を向上させるこ
とができる。
According to the method for improving an ECT image of the present invention, the spatial resolution of the image can be made uniform between the central portion and the peripheral portion, and between the radial direction and the tangential direction, and the S / N ratio can be improved over the entire visual field. And the quantification can be improved over the entire visual field.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図Aは
フィルタ形状を示す図、第2図Bはこのフィルタが作用
させられるサイノグラムを示す図、第3図は本発明によ
ってフィルタ処理した画像を表わす図、第4図は従来の
フィルタ処理による画像を表わす図、第5図は従来のポ
ジトロンECT画像における空間分解能特性を示すグラ
フ、第6図は従来のポジトロンECT画像におけるS/N比特
性を示すグラフである。 1……データ収集装置、2……記憶装置、3……CPU、
4……フィルタ処理装置、5……バックプロジェクタ、
6……表示装置。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2A is a diagram showing a filter shape, FIG. 2B is a diagram showing a sinogram on which this filter is operated, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing an image obtained by the conventional filter processing, FIG. 5 is a graph showing a spatial resolution characteristic in the conventional positron ECT image, and FIG. 6 is an S / N in the conventional positron ECT image. 4 is a graph showing specific characteristics. 1 ... data collection device, 2 ... storage device, 3 ... CPU,
4 ... Filter processing device, 5 ... Back projector,
6 Display device.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】サイノグラムとして収集された投影データ
に対し、視野の中心からの距離の関数となっているフィ
ルタを、該サイノグラムの半径方向に作用させた後、画
像再構成処理することを特徴とするECT画像の改善方
法。
An image reconstruction process is performed on a projection data collected as a sinogram by applying a filter functioning as a function of the distance from the center of the visual field in the radial direction of the sinogram. How to improve ECT images.
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