JP3101308B2 - SPECT device - Google Patents

SPECT device

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JP3101308B2
JP3101308B2 JP24100590A JP24100590A JP3101308B2 JP 3101308 B2 JP3101308 B2 JP 3101308B2 JP 24100590 A JP24100590 A JP 24100590A JP 24100590 A JP24100590 A JP 24100590A JP 3101308 B2 JP3101308 B2 JP 3101308B2
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【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、被検体に投与された放射性同位物質(以下
RIと記す)から放出されるγ線をガンマカメラ等の検出
器により検出した検出データを基にして画像の再構成を
行い被検体におけるRIの濃度分布断層像を得るSPECT(S
ingle−Photon Emission Computed Tomography)装置に
係り、特にファンビームコリメータを用いて検出データ
を得るファンビームSPECT装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a radioisotope (hereinafter referred to as a radioisotope) administered to a subject.
SPECT (S) that reconstructs an image based on detection data obtained by detecting γ-rays emitted from RI) by a detector such as a gamma camera and obtains a RI concentration distribution tomographic image of the subject
The present invention relates to an ingle-photon emission computed tomography device, and more particularly to a fan beam SPECT device that obtains detection data using a fan beam collimator.

(従来の技術) この種のSPECT装置には、第10図に示すようなファン
ビームコリメータを用いてγ線を検出するものと、第11
図に示すようなパラレルビームコリメータを用いてγ線
を検出するものとがある。ファンビームコリメータを用
いる場合には、被検体の体内から放出されるγ線を効率
良く検出することができるという利点があり、例えばフ
ァンビームコリメータを3個設けた場合には第12図、第
13図に示すように、ファンビームコリメータのγ線入射
面100aが被検体Pの回りを回転して、被検体Pに投与さ
れたRIから放出されるγ線を360゜方向から検出する。
第13図において101は回転中心を示す。
(Prior Art) This type of SPECT device includes a device that detects a γ-ray using a fan beam collimator as shown in FIG.
Some systems detect γ-rays using a parallel beam collimator as shown in the figure. When a fan beam collimator is used, there is an advantage that gamma rays emitted from the body of the subject can be efficiently detected. For example, when three fan beam collimators are provided, FIG.
As shown in FIG. 13, the γ-ray incident surface 100a of the fan beam collimator rotates around the subject P, and detects γ-rays emitted from the RI administered to the subject P from the 360 ° direction.
In FIG. 13, reference numeral 101 denotes a rotation center.

このようにしてファンビームコリメータを用いて検出
されるファンビームデータから画像を再構成する方法と
して、ファンビームデータをパラレルビームコリメータ
を用いて検出されるパラレルデータと実質的に同一なデ
ータに変換(以下ファンパラ変換と称す)した後、これ
らのパラレルデータを用いてパラレルデータ用再構成シ
ステムにより画像を再構成する方法と、ファンビームデ
ータをそのまま用いてファンビームデータ用再構成シス
テムにより画像を再構成する方法とがある。
As a method of reconstructing an image from the fan beam data detected using the fan beam collimator in this manner, the fan beam data is converted into substantially the same data as the parallel data detected using the parallel beam collimator ( After that, the image is reconstructed by the parallel data reconstruction system using the parallel data, and the image is reconstructed by the fan beam data reconstruction system using the fan beam data as it is. There is a way to configure.

前者の場合には第14図に示すように、被検体Pから放
出されるγ線をファンビームコリメータ100を用いて検
出したファンビームデータを全て収集した後、必要に応
じてこれらのデータに均一性補正、中心位置補正、空間
フィルタ処理等の前処理を行って結果を更新する。そし
て、前処理されたファンビームデータを取出し、後述す
るファンパラ変換、後処理を行って得られるパラレルデ
ータを基にして画像を再構成し、被検PにおけるRI濃度
分布断層像を示す再構成データを得る。一方、後者の場
合には第15図に示すように、直接法再構成アルゴリズム
により、収集されたファンビームデータをそのまま取出
して、必要に応じて前処理を施した後、再構成処理を行
い再構成データを得る。
In the former case, as shown in FIG. 14, after collecting all the fan beam data obtained by detecting the γ-rays emitted from the subject P using the fan beam collimator 100, if necessary, uniform the data to these data. Preprocessing such as gender correction, center position correction, and spatial filter processing is performed to update the result. Then, the pre-processed fan beam data is taken out, and an image is reconstructed based on parallel data obtained by performing a fan-para transformation and post-processing, which will be described later. Get the data. On the other hand, in the latter case, as shown in FIG. 15, the collected fan beam data is directly taken out by the direct method reconstruction algorithm, preprocessed as necessary, reconstructed, and reconstructed. Obtain configuration data.

上記ファンパラ変換とは、全収集ファンビームデータ
の中からパラレルデータに対応するデータを探し出し、
足りないパラレルデータを補間して作成する処理であ
る。例えば第16図に示すように、ファンビームデータを
XF(θ,ψ)、パラレルデータをXP(θ,t)(ただし同
図中の101は回転中心、102はファンビームの焦点を示
す)で表わすと、両データの間には次式の関係が成り立
つ。
The above-mentioned fan-para conversion means finding data corresponding to parallel data from all collected fan beam data,
This is a process of interpolating and creating missing parallel data. For example, as shown in FIG.
When X F (θ, ψ) and the parallel data are expressed by XP (θ, t) (where 101 indicates the center of rotation and 102 indicates the focus of the fan beam), the following equation is used between the two data. Holds.

すなわち、無限のファンビームデータがあればその中
から上式を利用して必要なパラレルデータを探し出して
得ることができる。実際には正確に一致するデータがな
いことが多く、補間により求めるパラレルデータを作成
する。
That is, if there is infinite fan beam data, necessary parallel data can be searched for and obtained from the above equation using the above equation. In practice, there is often no data that matches exactly, and parallel data to be obtained by interpolation is created.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら上記した従来技術においてファンパラ変
換アルゴリズムを用いる場合には、全部のファンビーム
データが存在しないとファンパラ変換処理を行うことが
できず、ファンパラ変換の際には収集データの読込回数
が多いので、パラレルデータを得るための時間がかか
り、また複数スライス分のデータを同時に収集できるSP
ECT装置には不向きであるという欠点があった。さら
に、前処理を行う際にはメモリ内のデータに書込みを行
って元のデータを更新する(元のデータが必要なときは
コピーして用いる。)ので、データ処理が煩雑であり、
データ処理時間が長くなる傾向にあるという問題もあっ
た。一方、直接法再構成アルゴリズムを用いる場合に
は、データ処理時の計算が非常に複雑であり、またパラ
レルデータ用システム(パラレルビームデータを再構成
する再構成プログラムを有するシステム)を有する従来
のSPECT装置を使用することができないという欠点があ
った。
(Problems to be Solved by the Invention) However, when the fan-para conversion algorithm is used in the above-described conventional technology, the fan-para conversion process cannot be performed unless all the fan beam data exists. Has a large number of times of reading collected data, it takes time to obtain parallel data, and SP that can collect data for multiple slices at the same time
ECT devices have the disadvantage of being unsuitable. Furthermore, when preprocessing is performed, data in the memory is written to update the original data (when the original data is needed, it is copied and used), so the data processing is complicated.
There is also a problem that data processing time tends to be long. On the other hand, when the direct method reconstruction algorithm is used, the calculation at the time of data processing is very complicated, and a conventional SPECT having a parallel data system (a system having a reconstruction program for reconstructing parallel beam data) is used. There was the disadvantage that the device could not be used.

本発明は上記した従来技術の課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、簡単に、短時
間でファンビームデータの収集、データ変換を行って、
パラレルデータ用システムで画像を再構成することがで
きるSPECT装置を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the related art, and its purpose is to simply collect fan beam data in a short time and perform data conversion.
An object of the present invention is to provide a SPECT apparatus capable of reconstructing an image using a parallel data system.

〔発明の構成〕[Configuration of the invention]

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明にあっては、被検
体に投与された放射性同位物質から放出されるγ線に対
応するファンビームデータを、ファンビームコリメータ
を介してX方向及びY方向の2次元的に検出する2次元
検出手段と、前記2次元検出手段で検出されたX方向の
ファンビームデータに基づいて、該X方向のパラレルデ
ータを検出するX方向パラレルデータ検出手段と、前記
X方向パラレルデータ検出手段で検出されたパラレルデ
ータの位置に対応する、前記2次元検出手段で検出され
たY方向のファンビームデータをY方向のパラレルデー
タとして検出するY方向パラレルデータ検出手段と、前
記X方向パラレルデータ検出手段及び前記Y方向パラレ
ルデータ検出手段によりそれぞれ検出されたパラレルデ
ータに基づいて画像の再構成を行う画像再構成手段とを
備えてなる。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, according to the present invention, fan beam data corresponding to γ-rays emitted from a radioisotope administered to a subject is converted into a fan beam collimator. A two-dimensional detection means for detecting two-dimensionally in the X direction and the Y direction via X-ray; and X based on fan beam data in the X direction detected by the two-dimensional detection means. Direction parallel data detecting means, and fan beam data in the Y direction detected by the two-dimensional detecting means corresponding to the position of the parallel data detected by the X direction parallel data detecting means are detected as parallel data in the Y direction. Y direction parallel data detection means, and the X direction parallel data detection means and the Y direction parallel data detection means respectively detected Comprising an image reconstruction means reconstructs an image based on Parallel data.

(作用) 本発明によれば、2次元検出手段が、被検体に投与さ
れた放射性同位物質から放出されるγ線に対応するファ
ンビームデータをファンビームコリメータを介して検出
するのであるが、この際、例えばファンビームコリメー
タの検出素子が並設された方向であるX方向(チャンネ
ル方向)、及び例えば被検体の体軸方向(スライス方
向)となるY方向について、ファンビームデータを2次
元的に検出する。
(Operation) According to the present invention, the two-dimensional detecting means detects fan beam data corresponding to γ-rays emitted from the radioisotope administered to the subject via the fan beam collimator. At this time, the fan beam data is two-dimensionally converted, for example, in the X direction (channel direction) in which the detection elements of the fan beam collimator are juxtaposed, and in the Y direction in the body axis direction (slice direction) of the subject. To detect.

X方向パラレルデータ検出手段は、まず、前記2次元
検出手段により検出されたX方向のファンビームデータ
に基づいて、所定のスライス面のパラレルデータを検出
する。
The X-direction parallel data detection means first detects parallel data of a predetermined slice plane based on the fan beam data in the X direction detected by the two-dimensional detection means.

また、Y方向パラレルデータ検出手段は、前記X方向
パラレルデータ検出手段で検出されたパラレルデータの
位置に対応する、前記2次元検出手段で検出されたY方
向のファンビームデータをY方向のパラレルデータとし
て検出する。
Further, the Y-direction parallel data detecting means converts the Y-direction fan beam data detected by the two-dimensional detecting means corresponding to the position of the parallel data detected by the X-directional parallel data detecting means into parallel data in the Y direction. Detected as

そして、画像再構成手段が、前記X方向パラレルデー
タ検出手段及び前記Y方向パラレルデータ検出手段によ
りそれぞれ検出されたパラレルデータに基づいて画像の
再構成を行う。
Then, the image reconstructing means reconstructs an image based on the parallel data detected by the X direction parallel data detecting means and the Y direction parallel data detecting means, respectively.

これにより、パラレルデータの収集時間の短縮化を図
ることができ、牽いては画像再構成時間の短縮化を図る
ことができる。
As a result, the time required for collecting parallel data can be reduced, and the time required for image reconstruction can be reduced.

(実施例) 以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。第
1図は本発明の一実施例のSPECT装置の構成を概略的に
示すブロック図である。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a SPECT apparatus according to one embodiment of the present invention.

図においてこのSPECT装置1は、概略被検体Pに投与
されたRIから放出されるγ線をファンビームコリメータ
2を介して検出するガンマカメラ3と、ガンマカメラ3
で検出されるファンビームデータを収集し、このデータ
に撮影画像の画質を向上させるための前処理を行うファ
ンビームデータ収集・前処理手段4と、ファンビームデ
ータの収集と並行して、収集済のファンビームデータか
らパラレルデータを作成し、このパラレルデータをイメ
ージメモリ5内に配置するデータ変換手段としてのファ
ンパラ変換手段6と、イメージメモリ5に書込まれたパ
ラレルデータを用いて画像を再構成する画像再構成手段
7と、画像再構成手段7から送られる映像信号に従って
被検体P内のRI濃度分布断層像を表示するディスプレイ
8とから成る。
Referring to FIG. 1, a SPECT apparatus 1 includes a gamma camera 3 for detecting, via a fan beam collimator 2, a gamma ray emitted from an RI administered to a subject P, and a gamma camera 3
Fan beam data collection / preprocessing means 4 for collecting fan beam data detected in step 1 and performing preprocessing on the data to improve the quality of a captured image; and collecting the fan beam data in parallel with the collection of fan beam data. The fan-parallel data is created from the fan-beam data of the image data, and the parallel data written in the image memory 5 is reproduced by using the fan-parallel conversion means 6 as data conversion means for arranging the parallel data in the image memory 5. It comprises an image reconstructing means 7 to be constituted, and a display 8 for displaying an RI density distribution tomographic image in the subject P in accordance with a video signal sent from the image reconstructing means 7.

被検体P撮影時にはファンビームコリメータ2及びガ
ンマカメラ3が被検体Pの回りを回転しながら、ガンマ
カメラ3により360゜方向からγ線を検出し、このファ
ンビームデータがファンビームデータ収集・前処理手段
4に送られる。次に、ファンビームデータ収集・前処理
手段4及びファンパラ変換手段6の動作を第2図を用い
て説明する。
When imaging the subject P, the gamma camera 3 detects γ-rays from a 360 ° direction while the fan beam collimator 2 and the gamma camera 3 rotate around the subject P, and the fan beam data is collected and preprocessed by the fan beam data. Sent to the means 4. Next, the operation of the fan beam data collection / preprocessing means 4 and the fan-para conversion means 6 will be described with reference to FIG.

まず、撮影画像を得るための収集データの選択、ファ
ンパラ変換条件の設定を行い(step1)、未処理分の収
集データが収集されるまで待ってから(step2)、収集
されたファンビームデータを1フレーム読込む(step
3)。読込んだデータに対して均一性補正(step4)、中
心位置補正(step5)、空間フィルタ補正(step6)の前
処理を行う。すなわち、均一性補正においては、予めフ
ァンビームコリメータ2を用いて均一な面線源のプラナ
ー像のデータを収集し、このデータに対してファンビー
ムコリメータ2の感度成分を取除き均一性の変化分のみ
のデータを作成し、このデータの逆数をとって均一性補
正データを作成しておく。そして、収集データにこの均
一性補正データを乗じてガンマカメラ3の不均一成分を
取除く。
First, select collected data to obtain a captured image, set fan-para conversion conditions (step 1), wait until unprocessed collected data is collected (step 2), and then collect collected fan beam data. Read one frame (step
3). The read data is subjected to preprocessing of uniformity correction (step 4), center position correction (step 5), and spatial filter correction (step 6). That is, in the uniformity correction, the data of the planar image of the uniform surface radiation source is previously collected using the fan beam collimator 2, and the sensitivity component of the fan beam collimator 2 is removed from the data to remove the change in uniformity. Only data is created, and uniformity correction data is created by taking the reciprocal of this data. Then, the non-uniform component of the gamma camera 3 is removed by multiplying the collected data by the uniformity correction data.

中心位置補正においては、予めガンマカメラ3の視野
中心の真の回転中心に対するずれ量をデータ収集角度毎
に測定し、これから補正量を求めておき、収集データの
画像を補正量分ずらして、画像上の回転中心を正しい位
置に修正する。空間フィルタ処理においては、収集デー
タに対して雑音成分除去等のための空間フィルタを乗じ
る。フィルタタイプ、フィルタマトリクスは任意に選択
することができる。
In the center position correction, the amount of deviation of the center of the field of view of the gamma camera 3 from the true rotation center is measured in advance for each data collection angle, the correction amount is obtained from this, and the image of the collected data is shifted by the correction amount. Correct the upper rotation center to the correct position. In the spatial filter processing, the acquired data is multiplied by a spatial filter for removing a noise component or the like. The filter type and filter matrix can be arbitrarily selected.

上記前処理が行われたデータに対してファンパラ変換
手段6によりファンパラ変換を行う(step7)。ここ
で、このファンパラ変換について詳しく説明する。SPEC
T装置においては1投影あたりのデータ収集時間が長い
ので、本実施例ではデータ収集中のCPU空き時間を利用
して、収集済のデータを順次ファンパラ変換処理してい
く。本実施例のファンパラ変換処理は、2フレームの収
集データからパラレルデータに変換できるデータを求
め、このデータを基にしてパラレルデータを作成し、作
成したパラレルデータを変換像に対応するアドレス(フ
ァイル)イメージメモリ5内に書込んでいくものであ
る。
The fan-para conversion unit 6 performs fan-para conversion on the data on which the pre-processing has been performed (step 7). Here, this fan-para conversion will be described in detail. SPEC
In the T apparatus, since the data collection time per projection is long, in this embodiment, the collected data is sequentially subjected to the fan-parallel conversion process using the idle time of the CPU during data collection. In the fan-para conversion process of this embodiment, data that can be converted from the collected data of two frames into parallel data is obtained, parallel data is created based on this data, and the created parallel data is stored in an address (file) corresponding to the converted image. 3.) Writing into the image memory 5.

例えば第4図(a)に示すように、ファンビームデー
タF1に対して隣のピクセルのデータをF2、データF1に対
して次の収集角度のデータをF3,この隣のピクセルのデ
ータをF4とすると、同図(b)に示すように配置した4
点のデータF1〜F4からパラレルデータPを補間して求
め、同図(c)に示すようなパラレルデータを作成す
る。すなわち、ファンビームデータをビームの角度とカ
メラのピクセルの位置で表わすと第5図に示すようにな
り、領域Bのようにパラレルデータ(格子点)が間に存
在する場合には、領域B内の4点のファンビームデータ
(黒点)から補間によりパラレルデータを作成し、領域
C内のようにパラレルデータが存在しない場合には何も
しない。
For example, as shown in FIG. 4 (a), the data of the pixel adjacent to the fan beam data F 1 is F 2 , the data of the next collection angle is F 3 for the data F 1 , Assuming that the data is F4, 4 arranged as shown in FIG.
The parallel data P is obtained by interpolating from the point data F 1 to F 4 to create parallel data as shown in FIG. That is, when the fan beam data is represented by the angle of the beam and the position of the pixel of the camera, it becomes as shown in FIG. The parallel data is created by interpolation from the four points of fan beam data (black points), and nothing is performed when there is no parallel data as in the area C.

この処理を連続した2フレームのファンビームデータ
の全ピクセルで計算する。この方法によれば連続した2
つのファンビームデータがあれば部分的にファンパラ変
換を行うことが可能であり、全周分のファンビームデー
タに同様の処理を行うと全パラレルデータが得られファ
ンパラ変換が完了する。
This process is performed for all pixels of fan beam data of two consecutive frames. According to this method, two consecutive
If there is one fan beam data, it is possible to partially perform the fan-para conversion. If the same processing is performed on the fan beam data for the entire circumference, all parallel data is obtained and the fan-para conversion is completed.

すなわち、ファンパラ変換手段6は、処理対象の1フ
レームデータに対してこれの直前に収集、前処理された
別の1フレームデータが存在するときに、まずこの2フ
レームのデータから作成し得るパラレルデータを調べ
て、ファンパラ変換を行う。ここで、ファンビームデー
タをパラレルデータに変換する方法について説明する。
第6図に示すように、ファンビームデータPf(θ,L)に
対応するパラレルデータをP(ψ,r)とすると、次式が
成り立つ。
In other words, when there is another one-frame data collected and preprocessed immediately before the one-frame data to be processed for the one-frame data to be processed, the fan-parallel conversion means 6 can first generate parallel data that can be created from the two-frame data. Examine the data and perform fan-para conversion. Here, a method of converting fan beam data into parallel data will be described.
As shown in FIG. 6, if the parallel data corresponding to the fan beam data Pf (θ, L) is P (ψ, r), the following equation holds.

tanμ=L/D μ=A tan(L/D) ψ=θ+μ …(1) r=D0×sinμ …(2) ここで、上式におけるμはファンビームの開き角度、
D0はファンビームの焦点11から回転中心10までの距離、
Dはファンビームの焦点11からガンマカメラ3のシンチ
レータ面(検出面)までの距離を示す。上記(1),
(2)式で表わされたθ,L,ψ,rの関係式を用いてファ
ンビームデータに対応するパラレルデータを求めること
ができる。
tan μ = L / D μ = A tan (L / D) ψ = θ + μ (1) r = D 0 × sin μ (2) where μ in the above equation is the opening angle of the fan beam,
D 0 is the distance from the focus 11 of the fan beam to the center of rotation 10,
D indicates the distance from the focus 11 of the fan beam to the scintillator surface (detection surface) of the gamma camera 3. The above (1),
The parallel data corresponding to the fan beam data can be obtained by using the relational expression of θ, L, ψ, r expressed by the equation (2).

そして、第7図に示すような、ファンビームデータを
ファンビームの角度θとピクセルrとで表わす図におい
て、互いに隣り合った4個のファンビームデータP1(θ
1,r1),P2(θ2,r1),P3(θ3,r3),P4(θ4,r3)の間
にパラレルデータP(θ,r)が存在するかを調べる。ま
ず、次式を満たすrが存在するかどうかを調べる。
Then, as shown in FIG. 7, in the diagram in which the fan beam data is represented by the fan beam angle θ and the pixel r, four fan beam data P 1
1 , r 1 ), P 22 , r 1 ), P 33 , r 3 ), P 44 , r 3 ) Whether parallel data P (θ, r) exists Find out. First, it is checked whether or not r that satisfies the following equation exists.

r1≦r<r3 …(3) rが存在するときには第7図における角度θ5
次式を用いて求める。
r 1 ≦ r <r 3 (3) When r is present, the angles θ 5 and θ 6 in FIG. 7 are obtained using the following equations.

次に次式を満たすθが存在するかどうかを調べる。 Next, it is checked whether or not θ that satisfies the following equation exists.

θ≦θ<θ …(4) 上記(3),(4)式を満たすrとθが存在すればパ
ラレルデータP(θ,r)は存在する。ただし、条件によ
っては複数個のパラレルデータが存在することがある
が、このときには全ての場合についてパラレルデータを
求める。パラレルデータが存在するときには、その周辺
の4点のファンビームデータから面積補間によってパラ
レルデータを作成する。
θ 5 ≦ θ <θ 6 (4) If r and θ satisfy the above equations (3) and (4), the parallel data P (θ, r) exists. However, a plurality of parallel data may exist depending on the condition. At this time, the parallel data is obtained in all cases. When the parallel data exists, the parallel data is created by area interpolation from the fan beam data of the four surrounding points.

このとき4個のデータに乗じる重みを計算する。例え
ば第7図における長さa,b,c,dに比例した大きさの重み
a′,b′,c′,d′を設定すると、まずこれらの重みは規
格化条件a′+b′=1,c′+d′=1を満たす。この
場合には、c′:d′=c:d=r−r1:r3−rなので、次式
により得られるa′,b′,c′,d′を重みとして用いるこ
とができる。
At this time, a weight for multiplying the four data is calculated. For example, when weights a ', b', c ', and d' are set in proportion to the lengths a, b, c, and d in FIG. 7, these weights are first set to the normalization condition a '+ b' = 1. , c ′ + d ′ = 1. In this case, since c ′: d ′ = c: d = r−r 1 : r 3 −r, a ′, b ′, c ′, and d ′ obtained by the following equation can be used as weights.

従って、パラレルデータP(θ,r)を次式を用いて求
めることができる。
Therefore, the parallel data P (θ, r) can be obtained using the following equation.

P(θ,r) =b′×d′×P1+a′×d′×P2 +b′×c′×P3+a′×c′×P4 上記した方法でx方向のパラレルデータの位置を求め
ることができるが、y方向(スライス方向)においては
データはパラレルなので、x方向のパラレルデータ位置
が求まるとy方向においてはファンビームデータと同じ
位置でパラレルデータを得ることができる。従って、例
えば第8図に示すように、2つの連続したフレームとi
+1フレームのファンビームデータからx方向における
jピクセルとj+1ピクセルのデータをy方向に画像サ
イズ(Yサイズ)分だけ取出して、一度に複数スライス
分のファンパラ変換データを作成する。得られたパラレ
ルデータは第9図に示すように、ワークエリア(イメー
ジメモリ5)に書込んでいく(step8)。それによって
容易に複数スライスのファンパラ変換を行うことができ
る。
P (θ, r) = b ′ × d ′ × P 1 + a ′ × d ′ × P 2 + b ′ × c ′ × P 3 + a ′ × c ′ × P 4 The position of the parallel data in the x direction by the above method. However, since the data is parallel in the y direction (slice direction), when the parallel data position in the x direction is obtained, the parallel data can be obtained at the same position as the fan beam data in the y direction. Thus, for example, as shown in FIG. 8, two consecutive frames and i
Data of j pixels and j + 1 pixels in the x direction are extracted in the y direction by the image size (Y size) from the +1 frame fan beam data, and fan-parallel conversion data for a plurality of slices is created at a time. The obtained parallel data is written in the work area (image memory 5) as shown in FIG. 9 (step 8). Thereby, fan-para conversion of a plurality of slices can be easily performed.

上記動作を1リピート分の収集データを処理するまで
繰返し、1リピート分の収集データをファンパラ変換し
た後(step9)、このパラレルデータに後処理を行う(s
tep10)。すなわち、ファンパラ変換後、処理条件によ
ってはx方向とy方向の画像サイズが異なることがある
ので、補正してx,y方向の画像サイズを合わせる。これ
を全リピート分のデータを処理するまで繰返す(step1
1)。
The above operation is repeated until the collected data for one repeat is processed, and the collected data for one repeat is subjected to fan-parallel conversion (step 9), and post-processing is performed on the parallel data (s).
tep10). That is, after the fan-parallel conversion, the image size in the x direction and the image size in the y direction may be different depending on the processing conditions. This is repeated until all repeat data is processed (step1
1).

画像再構成手段7はイメージメモリ5内のパラレルデ
ータを用いて第3図に示すように画像の再構成を行う。
まず処理条件の設定やスライス切出位置、前処理の指定
を行ってから(step21)、画像を再構成するための前処
理を行い(step22)、スライス画像を得るためのデータ
を作成する(step23)。これらのデータにコンボリュー
ション、バックプロジェクション処理を行い(step2
4)、画像を再構成する。step23,24の処理を1リピート
分のデータを処理するまで繰返し(step25)、step22の
前処理及びこれらの処理を全リピート分のデータを処理
するまで繰返す(step26)。そして得られた再構成画像
を内容とする映像信号がディスプレイ8に送られ、ディ
スプレイ8の画面上に被検体PにおけるRI濃度分布を示
すスライス像が表示される。
The image reconstructing means 7 reconstructs an image using the parallel data in the image memory 5 as shown in FIG.
First, after setting processing conditions, specifying a slice cutout position, and preprocessing (step 21), preprocessing for reconstructing an image is performed (step 22), and data for obtaining a slice image is created (step23). ). Perform convolution and back projection processing on these data (step2
4) Reconstruct the image. The processes in steps 23 and 24 are repeated until data for one repeat is processed (step 25), and the pre-process in step 22 and these processes are repeated until data for all repeats is processed (step 26). Then, a video signal containing the obtained reconstructed image is sent to the display 8, and a slice image showing the RI density distribution in the subject P is displayed on the screen of the display 8.

このようにして、本実施例においては、簡単に、短時
間でファンビームデータの収集、前処理、ファンパラ変
換を行うことができ、また画像の画質を向上させるため
の前処理を、データへの書込み処理を行うことなく容易
にファンビームデータに行うことができる。しかも、フ
ァンパラ変換の際にはファンビームデータを1回だけ読
込めばよいので、データを読込む際に種々の前処理を付
加したり、前処理条件を変えることも容易である。
In this manner, in the present embodiment, collection, pre-processing, and fan-para conversion of fan beam data can be easily performed in a short time, and pre-processing for improving the image quality of an image is performed on data. Can be easily performed on the fan beam data without performing the writing process. Moreover, since the fan beam data only needs to be read once at the time of the fan-parallel conversion, it is easy to add various pre-processing and change the pre-processing conditions when reading the data.

ここで、パラレルビームSPECT装置に対してファンビ
ームデータ収集装置を設けてパラレルビームコリメータ
をファンビームコリメータに交換するだけで、簡単にフ
ァンビームSPECT装置とすることができる。厳密に言え
ば使用したファンビームコリメータの情報をファンビー
ムデータに付加しなければならないが、装置自身の構成
を大きく変更する必要はない。すなわち、上記したよう
なファンビームデータ収集・前処理手段4及びファンパ
ラ変換手段6を設けることにより、パラレルデータ用再
構成システムを有する従来のSPECT装置をその機能をそ
のまま用いて簡単に本発明装置に改造することができ
る。また、この場合にはファンビームSPECT装置の独自
の処理をファンビームデータ収集・前処理手段4または
ファンパラ変換手段6の機能として追加して、他の装置
構成、システムに影響を及ぼさないようにする。
Here, a fan beam SPECT device can be easily obtained simply by providing a fan beam data collection device for the parallel beam SPECT device and replacing the parallel beam collimator with a fan beam collimator. Strictly speaking, the information of the used fan beam collimator must be added to the fan beam data, but it is not necessary to largely change the configuration of the apparatus itself. That is, by providing the fan beam data collection / pre-processing means 4 and the fan-para conversion means 6 as described above, a conventional SPECT apparatus having a parallel data reconstructing system can be easily applied to the present invention apparatus using its functions as it is. Can be remodeled. In this case, the unique processing of the fan beam SPECT device is added as a function of the fan beam data collection / preprocessing means 4 or the fan para conversion means 6 so as not to affect other device configurations and systems. I do.

さらに、本実施例装置においては、ファンパラ変換ソ
フトはSPECTデータ収集に適したファンパラ変換アルゴ
リズムを有するので、システムの構成が簡単である。ま
た、従来のパラレルデータ用SPECT装置を上記したよう
に改造して用いれば、ファンパラ変換の操作を追加する
だけなので操作の変更が少なくて済み、操作者の負担を
軽減することができる。
Further, in the apparatus of the present embodiment, the fan-para conversion software has a fan-para conversion algorithm suitable for SPECT data collection, so that the system configuration is simple. Further, if the conventional parallel data SPECT apparatus is modified and used as described above, only the operation of the fan-parallel conversion is added, so that the operation change is small and the burden on the operator can be reduced.

なお、上記ファンビームデータ収集・前処理手段4及
びファンパラ変換手段6には、コンピュータのソフトウ
ェアで上記したような処理を行うソフトウェアパッケー
ジも含まれている。
The fan beam data collection / pre-processing means 4 and the fan-para conversion means 6 also include a software package for performing the above-mentioned processing using computer software.

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく種々変形実施が可能である
ことはもちろんである。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that various modifications can be made.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明のSPECT装置は以上の構成及び作用を有するも
ので、簡単に、短時間でファンビームデータの収集、デ
ータ変換を行って、パラレルデータ用システムで画像を
再構成することができる。また、ファンビームデータに
容易に種々の前処理を付加することができ、撮影画像の
画質を向上させることができる。
The SPECT apparatus of the present invention has the above configuration and operation, and can easily collect fan beam data and convert data in a short time to reconstruct an image using a parallel data system. Further, various pre-processes can be easily added to the fan beam data, and the image quality of a captured image can be improved.

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

第1図は本発明の一実施例のSPECT装置の構成を概略的
に示すブロック図、第2図、第3図は同実施例における
動作を示すフローチャート、第4図(a)〜(c)は同
実施例におけるファンビームデータ及びこれらから作成
するパラレルデータを示す図、第5図は同実施例におけ
るファンビームデータをファンビームの角度とカメラの
ピクセルの位置で表わした図、第6図はファンビームデ
ータとパラレルデータとの関係を示す図、第7図〜第9
図は同実施例におけるファンパラ変換処理を説明するた
めの説明図、第10図はファンビームコリメータを示す
図、第11図はパラレルビームコリメータを示す図、第12
図、第13図は被検体撮影時のファンビームコリメータの
γ線入射面の状態を示す図、第14図,第15図は従来のフ
ァンビームデータ収集SPECT装置における画像再構成の
アルゴリズムを示す説明図、第16図は従来のファンパラ
変換を説明するための図である。 1……SPECT装置 2……ファンビームコリメータ 4……ファンビームデータ収集・前処理手段 5……イメージメモリ 6……ファンパラ変換手段(データ変換手段) 7……画像再構成手段 P……被検体
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a SPECT apparatus according to one embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are flowcharts showing operations in the embodiment, and FIGS. 4 (a) to 4 (c). FIG. 5 is a diagram showing fan beam data in the embodiment and parallel data created from them; FIG. 5 is a diagram showing the fan beam data in the embodiment in terms of fan beam angles and camera pixel positions; FIG. FIGS. 7 to 9 show the relationship between fan beam data and parallel data.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining fan-para conversion processing in the embodiment, FIG. 10 is a diagram illustrating a fan beam collimator, FIG. 11 is a diagram illustrating a parallel beam collimator, and FIG.
FIG. 13 is a diagram showing the state of the γ-ray incident surface of the fan beam collimator at the time of imaging the subject, and FIGS. 14 and 15 are diagrams showing the algorithm of image reconstruction in the conventional fan beam data collection SPECT device FIG. 16 is a diagram for explaining the conventional fan-para conversion. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... SPECT apparatus 2 ... Fan beam collimator 4 ... Fan beam data collection / preprocessing means 5 ... Image memory 6 ... Fan / para conversion means (data conversion means) 7 ... Image reconstruction means P ... Specimen

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−177636(JP,A) 特開 昭63−85480(JP,A) 特開 平4−86585(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01T 1/161 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-58-177636 (JP, A) JP-A-63-85480 (JP, A) JP-A-4-86585 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01T 1/161

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被検体に投与された放射性同位物質から放
出されるγ線に対応するファンビームデータを、ファン
ビームコリメータを介してX方向及びY方向の2次元的
に検出する2次元検出手段と、 前記2次元検出手段で検出されたX方向のファンビーム
データに基づいて、該X方向のパラレルデータを検出す
るX方向パラレルデータ検出手段と、 前記X方向パラレルデータ検出手段で検出されたパラレ
ルデータの位置に対応する、前記2次元検出手段で検出
されたY方向のファンビームデータをY方向のパラレル
データとして検出するY方向パラレルデータ検出手段
と、 前記X方向パラレルデータ検出手段及び前記Y方向パラ
レルデータ検出手段によりそれぞれ検出されたパラレル
データに基づいて画像の再構成を行う画像再構成手段と を備えてなることを特徴とするSPECT装置。
1. A two-dimensional detection means for two-dimensionally detecting fan beam data corresponding to γ-rays emitted from a radioisotope administered to a subject via a fan beam collimator in an X direction and a Y direction. X-direction parallel data detection means for detecting parallel data in the X direction based on fan beam data in the X direction detected by the two-dimensional detection means; and parallel data detected by the X-direction parallel data detection means. Y-direction parallel data detection means for detecting fan beam data in the Y direction detected by the two-dimensional detection means corresponding to the data position as parallel data in the Y direction; Image reconstruction means for reconstructing an image based on the parallel data respectively detected by the parallel data detection means; SPECT apparatus characterized in that it comprises.
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