JP2841728B2 - Ｓｐｅｃｔ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、核医学の分野で用いられる画像診断装置
に関し、とくにシングルフォトン放出性核種を用いてエ
ミッションコンピュータトモグラフィを行うSPECT装置
に関する。

【従来の技術】

被写体（患者）にシングルフォトン放出性核種のRI
（放射性同位元素）を含む薬剤を投与し、それが診断対
象たる特定の臓器に集積したとき、ガンマカメラ（放射
線検出器）を用いてそのRIからの放射線を検出し、ガン
マカメラを被写体の周囲に回転させて各方向のプロジェ
クションデータを収集し、これを画像再構成処理するこ
とにより、上記の薬剤の分布状態を表すECT像を得るこ
とができる。 このようなSPECT装置では、従来では、各方向のプロ
ジェクションデータは、RIの集積部位（測定対象部位）
からガンマカメラまでの距離が同一のものとして、フィ
ルタなどの処理が行われている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、たとえば心筋のSPECTを行う場合な
ど、測定対象部位が再構成領域の偏った位置にある場合
には、測定対象部位からガンマカメラまでの距離が各方
向ごとに大きく異なり、それに起因して再構成画像が劣
化するという問題がある。すなわち、測定対象部位から
ガンマカメラまでの距離が異なると、それに応じてガン
マカメラの感度や分解能などの特性も大きく異なるにも
かかわらず、フィルタ処理などが同じように行われるた
め、その特性の相違を補正することができず、再構成画
像の画質を向上させることができない。 この発明は、測定対象部位からガンマカメラまでの距
離の相違に基づくガンマカメラの特性の相違を補正して
優れた画質の再構成画像を得るように改善したSPECT装
置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、この発明によるSPECT装
置においては、放射線検出手段と、該放射線検出手段を
被写体の周囲に回転させる手段と、上記放射線検出手段
から得られるプロジェクションデータを収集する手段
と、あらかじめ放射線検出手段から複数の異なる距離だ
け離して点線源を置いて収集したプロジェクションデー
タから、距離ごとの逆フィルタを求める手段と、この逆
フィルタを距離ごとに記憶する記憶手段と、被写体に関
する各方向のプロジェクションデータを画像再構成処理
する画像再構成処理手段と、再構成画像から被写体内の
測定対象部位の位置を求める手段と、測定対象部位位置
から各プロジェクションデータを得たときの放射線検出
手段までの距離を求める手段と、求めた距離に応じた逆
フィルタを上記の記憶手段から読み出してこれを対応す
るプロジェクションデータに作用させるフィルタリング
手段とが備えられることが特徴となっている。

【作用】

RIから放射線検出手段までの距離が異なると、その放
射線検出手段の感度、分解能などの特性が異なる。そこ
で、あらかじめ点線源を用い、放射線検出手段までの距
離を複数に変えて、各距離ごとにプロジェクションデー
タを得て、これからその異なる特性を補正するための逆
フィルタを距離ごとに求め、この逆フィルタを距離ごと
に記憶しておく。 実際の被写体について各方向のプロジェクションデー
タを収集し、これを用いて画像再構成すれば、測定対象
部位に集積したRIの分布像を得ることができるため、こ
の画像より測定対象部位の位置を求めることができ、さ
らに各プロジクションデータを得たときの測定対象部位
から放射線検出手段までの距離を求めることができる。 この求めた距離に応じた逆フィルタを読み出し、対応
するプロジェクションデータに作用させれば、距離の相
違に基づく特性の相違を補正することができる。 こうして補正されたプロジェクションデータを用いて
再び画像再構成することにより、画質の優れたSPECT像
を得ることができる。

【実 施 例】

以下、この発明の一実施例について図面を参照しなが
ら詳細に説明する。第１図において、被写体（患者）１
に対して、コリメータ21が装着されたガンマカメラ２が
向けられており、このガンマカメラ２は移動装置３によ
って、被写体１の中心０を回転中心として回転させられ
る。コリメータ21はSPECT用のコリメータである。この
実施例では、ガンマカメラ２は単に円軌道上を回転させ
られるだけでなく、各方向ごとに回転中心０までの距離
も変えられて、被写体１の断面形状に沿った楕円の軌道
上を移動させられるようになっている。移動装置３は、
ガンマカメラ２を回転方向に移動させるだけでなく、半
径方向にも移動させるものである。 ガンマカメラ２に被写体１に投与されたRIからの放射
線が入射すると、その入射位置を表す位置信号が放射線
入射ごとに生じる。この位置信号は、CPU10にコントロ
ールされているデータバス５を介してデータ収集メモリ
６に送られる。ガンマカメラ２の移動装置３は移動制御
装置４によって制御され、各方向ごとにガンマカメラ２
を一定時間静止させる。その静止時間中に得られる位置
信号を、データ収集メモリ６においてその位置信号ごと
にカウントすることにより、入射放射線の各位置ごとの
カウント数の分布がプロジェクションデータとして収集
されることになる。このプロジェクションデータは、移
動制御装置４から得られるそのときのガンマカメラ２の
方向（角度）及び回転中心０からの距離を表す情報とと
もにデータ収集メモリ６に格納される。各方向において
ガンマカメラ２を順次静止させてその方向のプロジェク
ションデータを収集することを繰り返して、360゜の各
方向のプロジェクションデータが得られたとき、これを
画像再構成装置７によって逆投影法などの画像再構成ア
ルゴリズムで処理し、被写体１内でのRIの分布像を表す
SPECT像を得る。 以上の構成は通常のSPECT装置と同様であるが、この
実施例では、逆フィルタ用メモリ８と、この逆フィルタ
をデータ収集メモリ６に格納されたプロジェクションデ
ータに作用させるフィルタリング装置９とが設けられて
いる。 逆フィルタ用メモリ８に逆フィルタを格納するため、
被写体１のSPECT撮影に先立ってつぎのような操作を行
う。まず図示しない点線源をガンマカメラ２の前に置
く。このときガンマカメラ２には被写体１のプロジェク
ションデータを実際に収集するときに用いるSPECT用コ
リメータ21を装着しておく。そして第３図のカーブa,b,
cに示すような位置ごとのカウント数の分布をプロジェ
クションデータとして求める。このプロジェクションデ
ータを点線源からガンマカメラ２までの距離を複数に変
えて、第３図のように複数のプロジェクションデータa,
b,c,…を得る。これらのプロジェクションデータはコリ
メータ21が装着された状態でのガンマカメラ２の全体
の、感度及び分解能の特性を示すことになる。カーブａ
は距離が最も近い場合であり、感度及び分解能とも良好
なものとなっている。カーブｂは距離が少し離れた場合
であり、感度も分解能も少し劣化している。カーブｃは
距離が大きくなった場合であって、感度及び分解能はか
なり劣化している。 このようないくつかのプロジェクションデータa,b,c
…から、CPU10により（あるいは操作者が）どの距離で
も感度及び分解能が均一になるような逆フィルタを各距
離ごとに求める。そして、その逆フィルタを距離ごとに
逆フィルタ用メモリ８に格納する。この逆フィルタはテ
ーブルの形式で格納しておいてもよい。 つぎに心筋を測定対象部位としたSPECTを行う場合を
例に、実際の動作を説明する。たとえば第２図に示すよ
うに心筋11は人体の中で偏った位置にある。そこで、ガ
ンマカメラ２がA,B,C,…の各位置に置かれるとき、心筋
11からガンマカメラ２までの距離もその各位置ごとに大
きく異なることになる。そのため各方向のプロジェクシ
ョンデータは感度及び分解能とも大きく異なる。 そこで、まずガンマカメラ２を被写体１の周囲に１回
転させて各方向のプロジェクションデータをデータ収集
メモリ６において収集し、これから画像再構成装置７に
より画像を得る。するとその再構成画像には心筋11の像
が現れているので、図示しない画像表示装置を観察する
ことによりこれを確認した後、CPU10によって心筋11の
認識を行い、心筋11の画像の重心12の位置を求める。各
方向ごとのガンマカメラ２の回転中心からの距離はあら
かじめデータ収集メモリ６に格納されているため、これ
を用いてCPU10により心筋重心12からガンマカメラ２ま
での距離L1,L2,L3,…を各方向ごとに求める。つぎにデ
ータ収集メモリ６に格納されていた各方向のプロジェク
ションデータを順次読み出し、その各プロジェクション
データが収集されたときの距離L1,L2,L3,…に応じた逆
フィルタを逆フィルタ用メモリ８から読み出して、この
逆フィルタをフィルタリング装置９によりプロジェクシ
ョンデータに作用させる。 したがって、このようなフィルタ処理を受けた後のプ
ロジェクションデータは、距離の相違に基づく感度及び
分解能の相違が補正されて均一なものとされる。そこ
で、このような補正を受けたプロジェクションデータを
用いて再び画像再構成装置７により画像再構成処理する
ことにより、優れた画質のSPECT像を得ることができ
る。 なお、上記の逆フィルタは距離の相違に基づく感度及
び分解能を補正するためのものとして述べたが、実際に
はノイズをも補正するものとして変形することが望まし
い。また、心筋を測定対象部位としている場合でも、RI
が心筋以外に肝臓などにも集積しているときにはある断
面の再構成画像上では心筋の像と肝臓の像とが現れ、心
筋画像のみの重心位置を求められないこともある。その
ようなときは心筋の像のみが現れている別の断面の再構
成画像を用いて心筋重心を求める。

【発明の効果】

この発明のSPECT装置によれば、放射線検出器のRIま
での距離の相違に基づく特性の相違を、プロジェクショ
ンデータの段階で補正して均質なプロジェクションデー
タを得、これにより画質の優れたSPECT像を再構成する
ことができる。

【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図は心
筋撮影時のガンマカメラ位置及び心筋からの距離を説明
する模式図、第３図は点線源からガンマカメラまでの距
離ごとの点線源に関するプロジェクションデータを示す
グラフである。 ０……回転中心、１……被写体、11……心筋、12……心
筋重心、２……ガンマカメラ、21……コリメータ、３…
…ガンマカメラ移動装置、４……移動制御装置、５……
データバス、６……データ収集メモリ、７……画像再構
成装置、８……逆フィルタ用メモリ、９……フィルタリ
ング装置、10……CPU。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線検出手段と、該放射線検出手段を被
   写体の周囲に回転させる手段と、上記放射線検出手段か
   ら得られるプロジェクションデータを収集する手段と、
   あらかじめ放射線検出手段から複数の異なる距離だけ離
   して点線源を置いて収集したプロジェクションデータか
   ら、距離ごとの逆フィルタを求める手段と、この逆フィ
   ルタを距離ごとに記憶する記憶手段と、被写体に関する
   各方向のプロジェクションデータを画像再構成処理する
   画像再構成処理手段と、再構成画像から被写体内の測定
   対象部位の位置を求める手段と、測定対象部位位置から
   各プロジェクションデータを得たときの放射線検出手段
   までの距離を求める手段と、求めた距離に応じた逆フィ
   ルタを上記の記憶手段から読み出してこれを対応プロジ
   ェクションデータに作用させるフィルタリング手段とを
   有することを特徴とするSPECT装置。