JP3516475B2 - 放射線検出器の感度補正方法及びこれを用いたシングルフォトンエミッション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放射線検出器の感度補正
方法及びこれを用いたシングルフォトンエミッション装
置に関するものであり、特に、放射線検出器を被検者の
周りで回転させて、各方向における放射線画像情報を得
る際における前記放射線検出器の感度補正方法、及びこ
の感度補正方法で補正した放射線画像情報から断層像を
再構成するシングルフォトンエミッション装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】シングルフォトンエミッション装置で
は、被検者に予めＲＩ（radioisotope）を投与してお
き、被検者の周りに配置した放射線検出器を回転させて
被検者の体内のＲＩから放射されるγ線を各方向から検
出して放射線画像情報を得、この放射線画像情報に基づ
いて画像の再構成を行う。このようにして再構成した画
像は、被検者に投与されたＲＩの分布に応じて描かれた
被検体の断層像であり、この断層像から臨床的な診断を
行うことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
シングルフォトンエミッション装置において、放射線画
像情報から画像を再構成して得た断層像には、放射線検
出器の回転中心を中心としたリング状のアーチファクト
が生じるという問題がある。

【０００４】このアーチファクトは、放射線検出器の感
度が検出面の位置によって一定でないために生じる疑似
画像である。そこで、通常、シングルフォトンエミッシ
ョン装置に放射線検出器の感度の不均一を補正する補正
回路を設けて、アーチファクトの発生を押さえるように
している。この補正回路は、放射線検出器の感度の不均
一のデータを収集して、この不均一データから、感度を
均一に補正する補正データを作成し、この補正データに
基づいて感度の不均一を補正するものである。

【０００５】放射線検出器の感度の不均一データは、通
常、放射線検出器の検出面前面に均一ファントームを配
置して撮影を行って収集するようにしている。均一ファ
ントームとは、アクリル等で作った専用の容器に水を入
れて、この中にＲＩを混ぜたものである。

【０００６】しかしながら、ＲＩを容器中の水の中で完
全に均一に攪拌することは難しいため、ファントーム自
体にもＲＩの分布に不均一が生じている。したがって、
被検体の撮影をおこなうときには、放射線検出器の感度
の不均一に、ファントームの不均一、すなわちＲＩの分
布の不均一が加わることになって、放射線検出器の感度
の不均一データを正確に得ることができない。

【０００７】従来のシングルフォトンエミッション装置
では、このような不正確な不均一データから補正データ
を作成しているため、補正データが不正確なものとな
り、感度の補正が完全に行うことができない。このた
め、放射線検出器の感度の補正を行っても再構成画像に
リング状アーチファクトが生じてしまうという問題があ
る。

【０００８】本発明の目的は、この様な問題点に対処
し、再構成画像にリング状アーチファクトを生ずること
のない放射線検出器の感度補正方法及びこれを用いたシ
ングルフォトンエミッション装置を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、被検者から
放出される放射線を放射線検出器で検出し、当該放射線
検出器の感度の不均一を補正回路で補正する放射線検出
器の感度補正方法において、前記放射線検出器の感度の
不均一を補正する補正用データを、均一ファントームの
位置を変えて２回収集し、これらのデータの和と差をと
った後、更にこれらの和と差のデータの差をとって、こ
のデータの差に基づいて均一な補正データを作成し、こ
の補正データを前記補正回路に与えることによって達成
される。また、被検者から放出される放射線を検出する
放射線検出器と、当該放射線検出器の感度の不均一を補
正する補正回路と、この補正回路で補正した放射線画像
情報から断層像を再構成して成るシングルフォトエミッ
ション装置において、前記放射線検出器の感度の不均一
を補正する補正用データを、均一ファントームの位置を
変えて２回収集し、これらのデータの和と差をとった
後、更にこれらの和と差のデータの差をとって、このデ
ータの差に基づいて均一な補正データを作成する補正デ
ータ作成手段とを備え、当該補正データ作成手段で作成
した補正データを用いて断層像を再構成することによっ
て達成される。

【００１０】

【作用】このように構成された本発明のシングルフォト
ンエミッション装置は、放射線検出器の感度の不均一を
補正する補正データを作成する手段を備えている。この
補正データ作成手段では、放射線検出器の前面に配置し
た均一ファントームを通して一度不均一データを収集し
た後、放射線検出器の視野の中心を軸にして均一ファン
トームを１８０°回転させる等して放射線検出器と均一
ファントームの位置関係を変えて再度不均一データを収
集し、各々のデータの和と差をとり、更にこれらのデー
タの差分をとって補正データを作成して補正回路にこの
補正データを与える。

【００１１】このように、均一ファントームの位置を変
えて、不均一データの収集を２回行うことによって、均
一ファントームのＲＩの分布の不均一性を知ることがで
きる。すなわち、最初に収集した不均一データの不均一
部分が、均一ファントームを１８０°回転させた後に得
た不均一データ上で１８０°回転していれば、この不均
一部分は均一ファントーム内のＲＩの分布の不均一に基
づく不均一であることが分り、不均一データの不均一部
分の位置が変っていなければ、この不均一部分は放射線
検出器の感度の不均一であることがわかる。したがっ
て、上述の演算を行って、不均一データから均一ファン
トームのＲＩの分布の不均一に起因する不均一部分を除
去して、放射線検出器の感度の不均一による不均一部分
のみを抽出して、補正データを作成し、補正回路にこの
補正データを与える。

【００１２】補正回路でこのようにして得た不均一デー
タに基づいて感度を補正し、放射線画像情報を再構築す
ることによって、断層像上にリング状アーチファクトが
生じるのを防ぐことができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明のシングルフォトンエミッション
装置の構成を示すブロック図である。被検者１は寝台２
の上に横たわっており、被検者１の上方に放射線検出器
３が配置されている。この放射線検出器３は検出器スタ
ンド４に支持されており、被検者１の周りを回転するよ
うに構成されている。

【００１４】被検者１から放射されるγ線が放射線検出
器３で検出されて、位置計算回路５に入力される。位置
計算回路５では、放射線検出器３で検出したγ線の入射
位置、すなわち被検者１からのγ線放射位置を計算す
る。補正回路６で、放射線検出器３の感度の補正を行っ
て、メモリ７に情報を蓄積し、表示回路８を介して表示
装置９に再構成画像を出力する。なお、データ処理部１
０では、メモリ７に格納されたデータの各種演算を行
う。

【００１５】補正回路６では、放射線検出部３の感度の
補正を行う。すなわち、感度の高い部分を低く、低い部
分を高くして感度を均一にする回路である。この補正デ
ータは、検出器３の視野領域をカバーするマトリックス
状の補正テーブルとして、補正回路６内のＲＡＭにセッ
トされており、この補正データは後述する均一ファント
ーム１１から得たデータに基づいてデータ処理部１１で
演算処理して作成される。

【００１６】図２は、放射線検出器３と均一ファントー
ム１１を示す図である。図２に示すように、放射線検出
器３の前面に、均一ファントーム１１を配置して、撮影
を行い不均一データを収集する。均一ファントーム１１
はアクリル等で作られた容器の中に水とＲＩとを入れて
よく攪拌して、できる限りＲＩを均一に分布させて面状
の線源を作るものである。この均一ファントーム１１を
放射線検出器３の前面に配置して放射線画像を得ると、
検出器の感度の不均一を調べることができる。

【００１７】以下に、不均一データから均一ファントー
ム（面線源）のＲＩ分布の不均一を除去する方法を説明
する。図３に示す均一ファントーム画像(ａ）に斜線部
で示すような不均一部分Ａ、Ｂがあるものと仮定する。
この状態（検出器３と均一ファントーム１１との位置関
係を変えることなく）において、データを収集する。こ
の時、補正回路６は補正なしとして作動させて、不均一
データを収集するようにする。この時得られた不均一デ
ータは、均一ファントーム１１のＲＩ分布の不均一部分
と、検出器３の感度の不均一部分の双方を含むものであ
る。

【００１８】次いで、均一ファントーム１１を、検出器
３のセンターに対して１８０°回転させて撮影し、再
度、不均一データを収集する。この不均一データは図３
に画像（ｂ）として示されている。ここで、図３に示す
画像（ａ）、（ｂ）より、不均一部分Ａは、均一ファン
トーム１１を回転させたときに一緒に１８０°回転して
いるが、不均一部分Ｂはファントーム１１を回転させて
も位置が変らないことがわかる。したがって、不均一部
分Ａは均一ファントーム１１のＲＩ分布の不均一に起因
する不均一であり、不均一Ｂは放射線検出器３の感度の
不均一に起因して生じたものであると言える。

【００１９】次いで、このようにして得た補正用の不均
一データから均一ファントーム１１に起因する不均一成
分を除去する方法を説明する。図３に示す画像（ａ）
は、最初に収集した均一ファントーム画像（以下データ
（ａ）という）であり、画像（ｂ）は、均一ファントー
ム１１を１８０°回転させて得た均一ファントーム画像
（以下データ（ｂ）という）である。斜線部Ａ、Ｂは、
不均一領域を示している。ファントーム１１を１８０°
回転させた時に、不均一部分Ａが１８０°回転している
ので、これはファントーム１１のＲＩ分布に起因する不
均一を示し、不均一部分Ｂの位置は変らないので、これ
は放射線検出器３自体の感度の不均一である。データ処
理部１０にて、図３に示すように、データ（ａ）とデー
タ（ｂ）とを加算演算してデータ（ｃ）を作ると共に、
データ（ａ）とデータ（ｂ）との差分をとってデータ
（ｄ）を作る。データ（ｃ）には、すべての不均一が含
まれており、データ（ｄ）には、ファントーム１０の不
均一のみが含まれている。更に、データ処理部１０にお
いて、更にデータ（ｃ）とデータ（ｄ）との差分演算を
行ってデータ（ｅ）を作成して、放射線検出器３の感度
の不均一データのみを抽出するようにする。

【００２０】演算処理部１０では、このようにして得た
不均一データ（ｅ）に基づいて感度補正データを作成し
て、その補正テーブルを補正回路６内のＲＡＭにセット
する。補正回路６では、メモリ７へデータ収集を行う際
に、この補正テーブルを用いることによって、均一ファ
ントーム１１の有する不均一を除去して、真の放射線検
出器３の感度補正を行うことができる。このようにして
感度補正を行い、この補正によって得られた画像情報に
基づいて断層像を再構成すれば、リング状アーチファク
トが生じるのを防ぐことができる。

【００２１】なお、上述の実施例では、説明を分りやす
くするために、円形の放射線検出器と円形の均一ファン
トームとを用いるものとしたが、検出器の形状は円形に
限ることなく、例えば、角形にしても本発明を実施する
ことができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシングル
フォトンエミッション装置では、放射線検出器の感度補
正を行うにあたって、均一ファントーム自体がもつ不均
一を除去し、放射線検出器の感度の不均一データのみを
得て、感度補正を行うようにしているため、再構成され
た断層像にリング状アーチファクトが生じるのを防ぐこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシングルフォトンエミッション装置の
一実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明のシングルフォトンエミッション装置に
おける、放射線検出器と均一ファントームとの位置関係
を示す図である。

【図３】本発明のシングルフォトンエミッション装置の
データ処理部におけるデータ処理方法を説明するための
図である。

【符号の説明】

１ 被検体 ３ 放射線検出器 ５ 位置検出回路 ６ 感度補正回路 ７ メモリ １０ データ処理部 １１ 均一ファントーム

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検者から放出される放射線を放射線検出
   器で検出し、当該放射線検出器の感度の不均一を補正回
   路で補正する放射線検出器の感度補正方法において、前
   記放射線検出器の感度の不均一を補正する補正用データ
   を、均一ファントームの位置を変えて２回収集し、これ
   らのデータの和と差をとった後、更にこれらの和と差の
   データの差をとって、このデータの差に基づいて均一な
   補正データを作成し、この補正データを前記補正回路に
   与えて成る放射線検出器の感度補正方法。
2. 【請求項２】被検者から放出される放射線を検出する放
   射線検出器と、当該放射線検出器の感度の不均一を補正
   する補正回路と、この補正回路で補正した放射線画像情
   報から断層像を再構成して成るシングルフォトエミッシ
   ョン装置において、前記放射線検出器の感度の不均一を
   補正する補正用データを、均一ファントームの位置を変
   えて２回収集し、これらのデータの和と差をとった後、
   更にこれらの和と差のデータの差をとって、このデータ
   の差に基づいて均一な補正データを作成する補正データ
   作成手段とを備え、当該補正データ作成手段で作成した
   補正データを用いて断層像を再構成することを特徴とす
   るシングルフォトンエミッション装置。