JP3660998B2 - SPECT tomographic image correction method, system, and program - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography、単一光子断層撮影)によって一旦得られた断層画像について施す補正の方法、システム、およびプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
SPECTでは、固有のエネルギー値を持つガンマ線を放出する放射性同位元素によって標識された放射性医薬品を被検者に投与するとともに、ガンマ線を2次元の検出面で検出する検出器を用い、被検者周りの各方向において被検者から発せられるガンマ線をそのエネルギー値と対応づけて計数し、各方向毎の検出面における計数値分布を用いて断層画像を再構成する。
【0003】
ここで、ガンマ線について、被検者の体内組織(透過物質)等による吸収や、コンプトン効果等による散乱が、エネルギーや透過物質に依存した確率で発生する。従って、ガンマ線の計数や画像再構成を行う一般的なSPECT装置は、吸収による計数値の減少分を補う吸収補正や、散乱線による不要な計数値を除去する散乱線補正を、断層画像または計数値に対して行うソフトウェアまたはハードウェアを備えている。
【0004】
SPECTでは、ガンマ線の計数にあたり、メインウィンドウを設定する。メインウィンドウは、固有エネルギー値のガンマ線を含む所定エネルギー範囲であり、この範囲でのガンマ線のみを計数する目的で設定される。ガンマ線に対応する固有エネルギー値に係るもののみを計数せず、メインウィンドウの範囲内のエネルギーに係るガンマ線を計数するのは、次に挙げる理由による。即ち、検出器のエネルギー分解能の関係から、固有エネルギー値に係るガンマ線であっても、若干異なるエネルギーに係るガンマ線として検出される場合があるからである。
【0005】
しかし、メインウィンドウを設定したがために、エネルギーを損失している散乱線等が混入してしまう。画像再構成において、原則的に計数値は全て直進してきたガンマ線に係るものとして処理するから、混入散乱線に基づく計数値は全く不要なものとなる。
【0006】
そこで、散乱線補正として、メインウィンドウ内における散乱線を推定して、積極的に計数値を減ずるものが提案されている。減じる値は、メインウィンドウより低いエネルギー範囲に設定したサブウィンドウ内における計数値に比例するもの(2ウィンドウ方式)としたり、メインウィンドウの両隣にそれぞれ設定したサブウィンドウにおける計数値から推定するもの(3ウィンドウ方式、TEW法)としたりする。これにより、厳密ではないが臨床診断に用いることのできる程度に散乱線による影響を除くことができる。
【0007】
しかし、これら散乱線補正は、ガンマ線のサブウィンドウにおける計数を必要とする。このような計数あるいは散乱線補正に対応するソフトウェアないしハードウェアは、最近のSPECT装置において搭載され始めている。よって、このようなソフトウェアないしハードウェアを持たない施設では、メインウィンドウのみにおける計数値から散乱線補正なしに断層画像を再構成している。
【0008】
また、このようなソフトウェアないしハードウェアを持つ施設であっても、次に示す工夫によってその施設において十分な画像を得られるため、散乱線補正を行わない場合がある。
【0009】
即ち、メインウィンドウのみを利用した再構成でも、当該施設における装置操作者独自の工夫により、ある程度読影の行える断層画像を得ることができる。この工夫は、次に示す[数1]における減弱係数を利用した吸収補正の際に併せて、適宜行われている。
【0010】
【数1】
【0011】
即ち、吸収補正の際に減弱計数μとして理想値(例えば160keVのガンマ線に対する水の場合で約0.146cm-1)を採用すると、散乱線による不要な計数の分まで計数値を補ってしまい補正が過剰にかかってしまうので、あたかも吸収が少なかったかのようにみなし、減弱係数μを理想値より若干減らして、断層画像を真の計数値に近づけるものとする。
【0012】
しかし、この断層画像を別施設において利用しようとしても、有用な読影が困難である。というのも、断層画像再構成時に減少させた減弱係数μの値が上記のように経験的に決定されることから、当該別施設において採用されている減弱係数μが断層画像取得施設における減弱係数μと異なることが多く、散乱線補正のかかり度合が異なってしまうからである。
【0013】
従って、異なる減弱係数を採択する施設間や、散乱線補正の有無の異なる施設間において被検者が転院する場合等には、断層画像を取得し直すこととなるが、同様のデータを何度も取得することとなって手間がかかってしまう。そこで、他施設において取得された断層画像につき、演算により読影に値するものに変換する技術が必要とされてきている。
【0014】
このような変換技術の一例として、下記特許文献1に開示された方法が提案されている。この方法では、脳の立体模型データから自施設の条件設定下での断層画像を取得し(解剖学的標準化)、他施設で取得された断層画像に対し、自施設と他施設の解剖学的標準化に係る断層画像の差につき画素毎に係数化したものを用いて補正をかける。
【0015】
【特許文献1】
特開2003−107161公報
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1の補正方法では、散乱線補正以外の因子に対する補正も考慮されたものとなってはいるが、他施設の異なる条件毎に脳立体模型データの断層画像に係る測定ないし計算が必要となり、煩わしい。また、脳模型データないし解剖学的標準化では、実際の被検者の脳に存在する形状、吸収や散乱の度合等の個人差が反映されないため、変換の精度自体にも限界がある。
【0017】
そこで、請求項1,請求項4,請求項7に記載の発明は、どのような施設で取得された断層画像に対しても、実際の散乱現象に近い散乱関数を採用して、散乱線についての補正を事後において(経験に依らず)同程度の(良好な)精度で(個人差に配慮して)施して、広く他施設の利用に供することのできるSPECT断層画像補正方法,システム,プログラムを提供することを目的としたものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、SPECT断層画像補正方法にあって、任意の減弱係数における吸収補正がなされたSPECT断層画像を補正開始画像として、原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像とで畳込み積分を行い、推定散乱線画像を得る第1ステップと、
補正開始画像から推定散乱線画像を減じて中間画像を得る第2ステップと、吸収補正時に採用された減弱係数に係る吸収補正因子画像を分母とし、ほぼ理想値の減弱係数に係る吸収補正因子画像を分子とした吸収補正因子画像比を中間画像に乗じて補正画像を得る第3ステップとを含むことを特徴とするものである。
【0020】
請求項2に記載の発明は、上記目的に加えて、散乱の影響をできるだけ取除いて精度をより高くする目的を達成するため、上記発明において、第1ステップおよび第2ステップに代えて、原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像との畳込み積分から第1推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第1中間画像を作成し、
第1中間画像と上記散乱関数との畳込み積分から第2推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第2中間画像を作成し、またはこれらを繰返して第n中間画像(n>2)を作成し、第n中間画像(n≧2)の何れかを中間画像とすることを特徴とする。
【0021】
請求項3に記載の発明は、上記目的に加えて、各位置における散乱線率を考慮に入れて精度をより高くする目的を達成するため、上記発明において、第1ステップおよび第2ステップに代えて、原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像とで畳込み積分を行い、推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて中間画像を作成するにあたり、
または上記散乱関数と補正開始画像との畳込み積分から第1推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第1中間画像を作成するにあたり、または第1中間画像と上記散乱関数との畳込み積分から第2推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第2中間画像を作成するにあたり、またはこれらを繰返して第n中間画像(n>2)を作成するにあたり、吸収補正時に採用された減弱係数に係る吸収補正因子画像からシミュレーションまたは実験を用いて算出される散乱線率画像を、推定散乱線画像または第n推定散乱線画像(n≧1)に乗算して調整された推定散乱線画像または第n推定散乱線画像(n≧1)を得、補正開始画像から調整された推定散乱線画像または調整された第n推定散乱線画像(n≧1)を減ずることで、中間画像または第n中間画像(n≧1)を得、第n中間画像(n≧2)を得た場合には、第n中間画像(n≧2)の何れかを中間画像とすることを特徴とする。
【0022】
上記目的を達成するために、請求項4に記載の第2発明は、SPECT断層画像補正システムにあって、任意の減弱係数における吸収補正がなされたSPECT断層画像である補正開始画像の入力を受付ける入力装置と、(1)原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像とで畳込み積分を行い、推定散乱線画像を得る散乱線演算指令部
(2)補正開始画像から推定散乱線画像を減じて中間画像を得る中間画像演算指令部、および(3)吸収補正時に採用された減弱係数に係る吸収補正因子画像を分母とし、ほぼ理想値の減弱係数に係る吸収補正因子画像を分子とした吸収補正因子画像比を中間画像に乗じて補正画像を得る比乗算指令部の各部を備えるプログラムを実行して補正開始画像から補正画像を得る演算装置と、補正画像を出力する出力装置とを含むことを特徴とするものである。
【0024】
請求項5に記載の発明は、上記目的に加えて、散乱の影響をできるだけ取除いて精度をより高くする目的を達成するため、上記発明において、(1)および(2)に代えて、プログラムが(4)原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像との畳込み積分から第1推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第1中間画像を作成し、
第1中間画像と上記散乱関数との畳込み積分から第2推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第2中間画像を作成し、またはこれらを繰返して第n中間画像(n>2)を作成し、第n中間画像(n≧2)の何れかを中間画像とする繰返し指令部を備えることを特徴とする。
【0025】
請求項6に記載の発明は、上記目的に加えて、各位置における散乱線率を考慮に入れて精度をより高くする目的を達成するため、上記発明において、(1)および(2)に代えて、プログラムが(5)原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像とで畳込み積分を行い、推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて中間画像を作成するにあたり、
または上記散乱関数と補正開始画像との畳込み積分から第1推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第1中間画像を作成するにあたり、または第1中間画像と上記散乱関数との畳込み積分から第2推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第2中間画像を作成するにあたり、またはこれらを繰返して第n中間画像(n>2)を作成するにあたり、吸収補正時に採用された減弱係数に係る吸収補正因子画像からシミュレーションまたは実験を用いて算出される散乱線率画像を、推定散乱線画像または第n推定散乱線画像(n≧1)に乗算して調整された推定散乱線画像または第n推定散乱線画像(n≧1)を得、補正開始画像から調整された推定散乱線画像または調整された第n推定散乱線画像(n≧1)を減ずることで、中間画像または第n中間画像(n≧1)を得、第n中間画像(n≧2)を得た場合には、第n中間画像(n≧2)の何れかを中間画像とする散乱線調整指令部を備えることを特徴とする。
【0026】
上記目的を達成するために、請求項7に記載の第3発明は、SPECT断層画像補正プログラムにあって、(1)原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像とで畳込み積分を行い、推定散乱線画像を得る散乱線演算指令部
(2)補正開始画像から推定散乱線画像を減じて中間画像を得る中間画像演算指令部、および(3)吸収補正時に採用された減弱係数に係る吸収補正因子画像を分母とし、ほぼ理想値の減弱係数に係る吸収補正因子画像を分子とした吸収補正因子画像比を中間画像に乗じて補正画像を得る比乗算指令部の各部を備え、実行により任意の減弱係数における吸収補正がなされたSPECT断層画像である補正開始画像から補正画像が得られることを特徴とするものである。
【0028】
請求項8に記載の発明は、上記目的に加えて、散乱の影響をできるだけ取除いて精度をより高くする目的を達成するため、上記発明において、(1)および(2)に代えて、(4)原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像との畳込み積分から第1推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第1中間画像を作成し、
第1中間画像と上記散乱関数との畳込み積分から第2推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第2中間画像を作成し、またはこれらを繰返して第n中間画像(n>2)を作成し、第n中間画像(n≧2)の何れかを中間画像とする繰返し指令部を備えることを特徴とする。
【0029】
請求項9に記載の発明は、上記目的に加えて、各位置における散乱線率を考慮に入れて精度をより高くする目的を達成するため、上記発明において、(1)および(2)に代えて、(5)原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像とで畳込み積分を行い、推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて中間画像を作成するにあたり、
または上記散乱関数と補正開始画像との畳込み積分から第1推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第1中間画像を作成するにあたり、または第1中間画像と上記散乱関数との畳込み積分から第2推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第2中間画像を作成するにあたり、またはこれらを繰返して第n中間画像(n>2)を作成するにあたり、吸収補正時に採用された減弱係数に係る吸収補正因子画像からシミュレーションまたは実験を用いて算出される散乱線率画像を、推定散乱線画像または第n推定散乱線画像(n≧1)に乗算して調整された推定散乱線画像または第n推定散乱線画像(n≧1)を得、補正開始画像から調整された推定散乱線画像または調整された第n推定散乱線画像(n≧1)を減ずることで、中間画像または第n中間画像(n≧1)を得、第n中間画像(n≧2)を得た場合には、第n中間画像(n≧2)の何れかを中間画像とす
る散乱線調整指令部を備えることを特徴とする。
【0030】
なお「任意の減弱係数」は、断層画像取得施設あるいは吸収補正を施した施設が採用した減弱係数の値に対応し得る。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るSPECT断層画像補正方法(本方法)、SPECT断層画像補正システム(本システム)、およびSPECT断層画像補正プログラム(本プログラム)について、次に示す目次の順序に従い、適宜図面に基づいて説明する。
(A)本方法の大要
(B)本システムの外的側面
(C)本システムの内的側面ないし本プログラムの構成的側面
(D)本方法の内容、本システムの動作内容ないし本プログラムの動作内容
(E)本方法、本システムないし本プログラムが奏する効果
(F)主に上記実施形態を変更してなる本発明の実施形態の例示
【0032】
(A)本方法の大要
本方法における主要な目標は、TEW法等による散乱線補正なしに再構成された断層画像を、TEW法等による散乱線補正後に再構成された断層画像と同程度まで、断層画像の再構成後に演算でもって散乱線補正することである。
【0033】
本方法における補正対象のSPECT断層画像(補正開始画像)は、TEW法等による散乱線補正なしに再構成された断層画像である。ここで、この断層画像には、吸収補正が施される。吸収補正は、ガンマ線が被験者内で吸収されることで減ってしまう計数値を演算により補うもので、上記[数1]の関係を満たす、ガンマ線の有するエネルギーおよび物質に固有の減弱係数μを用いる。
【0034】
吸収補正の例としては、断層画像の再構成後に実行され、閾値処理で描出した体輪郭情報に基づき、各画素につき投影方向における減弱距離tと減弱係数μとから求めた平均ガンマ線透過率の逆数とした吸収補正因子画像ACFbroad を作成し、これを断層画像に対し画素毎に乗算するChang法が知られている。
【0035】
また、このような吸収補正にあって、擬似的な散乱線補正を行うため、減弱係数μを理想値(例えば上記0.146cm-1)から若干減らす(例えばある施設では0.09cm-1)ことが施設毎に行われている。減弱係数μを減らした分、[数1]において計数値Iから算出される補正値I0が少なくなり、散乱線によって増加した計数値Iの影響を経験的に減らせる。
【0036】
なお、吸収補正は、ガンマ線を計数する(断層画像を取得する)施設において、断層画像の再構成直後に行われることが多いが、この施設とは異なる施設において行われても良く、次に示す本方法の主要部の前であればいつ行われるかを問わない。例えば、本方法の主要部に係る演算を行う他施設において、演算の直前に吸収補正を行っても良い。
【0037】
そして本方法の主要部では、まず、補正開始画像IAC(r)と散乱関数Sとで畳込み積分を行い、補正開始画像IAC(r)とは別個の第1推定散乱線画像Is < 1 >(r)を得る。ここで、散乱関数S(R)は、座標原点からの距離Rが増加するほど減少する(R=0を頂点としRに依存して単調減少する)関数で、例えば次に示す[数2]、または[数2]の何れかの項(以下第1項を「モノexp項」第2項を「ガウス項」という)が挙げられる。また、畳込み積分は[数3](フーリエ変換,Fourier Transform,FT)のように表される。
【0038】
【数2】
【数3】
【0039】
このように第1推定散乱線画像Is < 1 >(r)を得ると、補正開始画像IAC(r)から第1推定散乱線画像Is < 1 >(r)を対応する画素毎に減算し、第1中間画像IACMD < 1 >(r)を得る([数4])。そして、第1中間画像IACMD < 1 >(r)を中間画像IACMD(r)とする。中間画像IACMD(r)にあっては、散乱線が大部分除去されたものとなっている。
【0040】
【数4】
【0041】
なお、第1中間画像IACMD < 1 >(r)と散乱関数Sとから第2推定散乱線画像Is < 2 >(r)を得、補正開始画像IAC(r)から減じて第2中間画像IACMD < 2 >(r)を得てこれを中間画像IACMD(r)とするか、あるいはこれを繰返して第n中間画像IACMD < n >(r)から第n+1散乱線画像Is < n+1 >(r)を得([数5])、補正開始画像IAC(r)から減じて第n+1中間画像IACMD < n+1 >(r)を得て([数6])これを中間画像IACMD(r)とすることが好ましく、この場合、計算量との兼合いから、n=1〜4が好ましい。
【0042】
【数5】
【数6】
【0043】
また、上記各推定散乱線画像Is < n >(r)と[数7]のような散乱線率画像SF(r)とを画素毎に乗算して、各推定散乱線画像Is(r)を調整し、この調整された推定散乱線画像SF(r)・Is(r)を補正開始画像IAC(r)から減じて中間画像IACMD(r)を得るのがより好ましい([数8])。
【0044】
【数7】
【数8】
【0045】
以上によって散乱線の影響を十分に緩和できるので、次に、減弱係数μを理想値とした状態で吸収補正をし直し、本方法による補正画像IACSC(r)を得る。即ち、まず、理想値の減弱係数μにおいて、Chang法等により、補正開始画像IAC(r)から吸収補正因子画像ACFnarrowを作成する。そして、中間画像について、施設において採用された減弱係数μに基づく吸収補正因子画像ACFbroadで対応画素毎に除算し、吸収補正因子画像ACFnarrowを対応画素毎に乗算する(中間画像に対する吸収補正因子画像比ACFnarrow/ACFbroad の乗算、[数9])。
【0046】
【数9】
【0047】
このように、本方法にあっては(a)TEW法等による散乱線補正がなされない断層画像IAC(r)から、散乱関数Sとの畳込み積分を用いて推定散乱線画像Is(r)を抽出し、これを断層画像IAC(r)から減算し、更に(b)吸収補正因子画像比ACFnarrow/ACFbroad を乗算することで、様々な施設において取得された散乱線補正されない断層画像IAC(r)から、施設間格差の殆ど存在しない、TEW法等と同水準の散乱線補正された断層画像IACSC(r)を、放射性医薬品の再投与、ガンマ線の再計数および断層画像の再々構成なしに得ることができる。
【0048】
(B)本システムの外的側面
上記のような本方法を実行可能である本システムを図1に示す。本システム1は、本プログラムとしての補正プログラム2や補正開始画像IAC(r)等を格納する記憶装置6と、補正プログラム2を読出して実行する演算装置10と、演算装置10に対する入力装置12および出力装置14とを備える。
【0049】
なお、記憶装置6の具体例としてハードディスク、RAM、ROMまたはこれらの組合わせが挙げられ、演算装置10の具体例としてRAMおよびCPUが挙げられ、入力装置12の具体例としてキーボード、ポインティングデバイス、通信装置、リムーバブルディスクまたはこれらの組合わせが挙げられ、出力装置14の具体例としてディスプレイ、プリンタ、通信装置またはこれらの組合わせが挙げられる。
【0050】
(C)本システムの内的側面ないし本プログラムの構成的側面
記憶装置6に格納される補正プログラム2は、図2に示すように、Chang法等により補正開始画像IAC(r)から計数施設で採用された減弱係数μを用いて吸収補正因子画像ACFbroad を算出し記憶装置6における保存を指令する第1因子演算指令部20と、Chang法等により補正開始画像IAC(r)から理想値である減弱係数μ(例えばμ=0.146)を用いて吸収補正因子画像ACFnarrowを作成する第2因子演算指令部21と、[数7]の散乱線率画像SF(r)を吸収補正因子画像ACFbroad 等から算出して保存する散乱線率演算指令部22とを含む。
【0051】
また、補正プログラム2は、補正開始画像IAC(r)または第n中間画像IACMD < n >(r)を対象に[数3]の計算を経た第1推定散乱線画像Is < 1 >(r)または第n+1推定散乱線画像Is < n+1 >(r)の算出および保存を指令する散乱線演算指令部23([数3],[数5])を含んでいる。
【0052】
更に、補正プログラム2は、[数8]の最右項のように、第n推定散乱線画像Is < n >(r)と散乱線率画像SF(r)から調整された第n推定散乱線画像SF(r)・Is < n >(r)を算出し保存する散乱線調整指令部24と、[数8]のように、第n推定散乱線画像Is < n >(r)と散乱線率画像SF(r)との積を補正開始画像IAC(r)から引いて第n中間画像IACMD < n >(r)を算出する中間画像演算指令部25を含む。
【0053】
また更に、補正プログラム2は、第k中間画像IACMD < k >(r)の算出までの繰返しを指令する繰返し指令部26とを含んでいる。なお、繰返し回数kは入力装置12等を介した指示により容易に変更することができる。
【0054】
加えて、補正プログラム2は、[数9]のように、中間画像IACMD(r){=IACMD < k >(r)}に吸収補正因子画像比ACFnarrow/ACFbroad を乗算し補正画像として保存する比乗算指令部30を含んでいる。
【0055】
(D)本方法の内容、本システムの動作内容ないし本プログラムの動作内容
図3に示すように、本システム1の演算装置10において実行される補正プログラム2によって実施される本方法では、まず、補正開始画像IAC(r)について同施設または異施設から入力装置12を介して入力する(ステップ50,例として図4(1),図4につき以下同様)。なおここでは、位置rや畳込み積分は全て3次元により計算するものとする。
【0056】
ここで、補正開始画像IAC(r)には、主に施設毎に固有の減弱係数μに基づきChang法等の吸収補正のみが施される。また、当該減弱係数μの入力を受付け、これに基づく吸収補正因子画像ACFbroad を、第1因子演算指令部20の実行により作成する(ステップ52,図4(3))。更に、理想的な減弱係数μを参照し、第2因子演算指令部21の実行により、補正開始画像IAC(r)から吸収補正因子画像ACFnarrowを作成する(ステップ54)。
【0057】
次に、散乱線率演算指令部22の実行により、[数7]に基づき吸収補正因子画像ACFbroad から散乱線率画像SF(r)を作成する(ステップ56)。
【0058】
なお、定数A,B,C,β,γは、モンテカルロ法による計算シミュレーション(例えば Yuuichiro Narita et al, Monte Carlo and experimental evaluation of accuracy and noise properties of two scatter correction methods for SPECT, Phys. Med. Biol. vol.41 (1996) p.2481-2496 参照)等により求め、入力しておく。
【0059】
続いて、適正な範囲で入力された繰返し回数kによる繰返し制御の開始を指令する(ステップ60)。
【0060】
繰返し制御内の当初において、散乱線演算指令部23の実行により、[数8](nは繰返し制御による)に基づいて補正開始画像IAC(r)(n=1)または第n−1中間画像IACMD < n−1 >(r)(n≧2)と散乱関数Sとを畳込み積分して推定散乱線画像Is < n >(r)を得、更に散乱線調整指令部24の実行により、散乱線率画像SF(r)を乗算して、調整された推定散乱線画像SF(r)・Is < n >(r)を得る(ステップ62,n=1につき図4(5))。
【0061】
なお、定数a1,a2,b1,b2は、TEW法による補正画像も得られる補正開始画像IAC(r)について本発明に係る補正画像を得て、補正画像同士を比較するシミュレーションを1回ないし複数回行うことで定められる。
【0062】
また、散乱線率画像SF(r)は、吸収され易い部位ほど散乱もし易いという関連性に着目して、各位置における吸収の度合を示す吸収補正因子画像から算出されるもので、これと第n推定散乱線画像Is < n >(r)とを乗算することで第n推定散乱線画像Is < n >(r)の影響(畳込み積分の影響)を、各部位の特性に応じて調整することができるものである。
【0063】
次に、中間画像演算指令部25の実行により、調整された推定散乱線画像SF(r)・Is < n >(r)を補正開始画像IAC(r)から減じて第n中間画像IACMD < n >(r)を作成し(ステップ64,[数4],[数6])、繰返し制御をn=kの完了まで行い(ステップ66)、中間画像IACMD(r)を作成する(図4(6))。
【0064】
そして、比乗算指令部30の実行により、作成された中間画像IACMD(r)に吸収補正因子画像比ACFnarrow/ACFbroad (図4(4))を乗算し、補正画像IACSC(r)を取得する(ステップ70,[数9],図4(7))。補正画像IACSC(r)は、画素毎の値の大きさに対応した色あるいは濃度等で出力装置14から出力される。
【0065】
(E)本方法、本システムないし本プログラムが奏する効果
以上のように、本方法等では、散乱関数Sとの畳込み積分により推定散乱線画像Is(r)を得、これを補正開始画像IAC(r)から減じて中間画像IACMD(r)を得、吸収補正因子画像比ACFnarrow/ACFbroad を中間画像IACMD(r)に乗じて補正画像IACSC(r)を得るため、図4,図5に示すように、TEW法に係る散乱線補正がなされず、減弱係数μとして任意値が採用された補正開始画像IAC(r)から、TEW法に係る補正画像と同等の補正がなされた補正画像IACSC(r)を作成することができる。
【0066】
特に、図5の例では、矢印で示す部位が、補正開始画像IAC(r)に比べてよりTEW法による散乱線補正画像に近づいており、本方法等に係る補正画像IACSC(r)の診断における利用価値は高い。
【0067】
また、次に示す[表1]は、放射性医薬品99mTc−ECD(エチルシステイネートダイマー)を用いたSPECT撮影により5人の被検者から取得した5種類の各画像(補正開始画像)につき(n=5)、個別にTEW法による補正画像および補正画像IACSC(r)を作成し、最上行に示す関心領域の対小脳比を補正開始画像IAC(r)ともども個々に得てこれらの平均を並べ、また統計解析「paired t-test(one-side)」(一標本t検定,パラメトリック法,有意水準の確率pは0.01を基準とする)により、補正開始画像IAC(r)の群または補正画像IACSC(r)の群とTEW法の群との比較をそれぞれ関心領域毎に行い、有意な差がある場合(p<0.01)に印「*」を付したものである。
【0068】
【表1】
【0069】
[表1]によれば、5箇所の関心領域のうち4箇所についてTEW法による補正画像の群と有意な差の認められた補正開始画像IAC(r)の群から、本発明により補正画像IACSC(r)の群を求め、TEW法による補正画像の群と統計解析をしたところ、全ての関心領域において有意な差は認められない。よって[表1]からも、本発明の補正画像IACSC(r)が事後に得られるものでありながら、TEW法の水準に達し、本発明の補正が有効なものであることが分る。
【0070】
そして、本方法等では、散乱関数Sに係る畳込み積分により散乱線の除去した上で吸収補正因子画像比ACFnarrow/ACFbroad を乗ずるので、各施設においてどのような減弱係数μの値が採用されたとしても、同様に高画質の補正画像IACSC(r)を得ることができ、異施設での光子計数や画像再構成を無駄にすることなく、極めて読影し易い補正画像IACSC(r)を診断用に提供することができる。
【0071】
また、本方法等では、散乱関数Sを[数2]またはそのモノexp項もしくはガウス項としたため、散乱関数Sを実際の散乱現象に近い理想的な分布にすることができ、更なる補正精度の向上を図ることができる。
【0072】
更に、本方法等では、演算の繰返しにより第n中間画像IACMD < n >(r)(n>1)を求めるため、散乱の影響を繰返し取除くことができ、一層の補正精度向上を図ることができる。
【0073】
加えて、本方法等では、散乱線率画像SF(r)と第n推定散乱線画像Is < n >(r)(n≧1)とを乗算するため、各位置における散乱のし易さを反映させることができ、精度をより一層高くすることができる。
【0074】
(F)主に上記実施形態を変更してなる本発明の実施形態の例示
本発明は、次の[表2]の最左列に示す上記本方法等の要素を、それぞれその右側の何れかに変えて得られるようなバリエーションを有する。
【0075】
【表2】
【0076】
即ち、散乱関数として[数2]の各項の何れかとすることができる。なお、散乱関数として、原点を頂点とした他の単調減少関数を採用することもできるし、座標系として2次元を採用することもできる。
【0077】
また、散乱率を畳込み積分値に乗算しないバリエーションや、一定値を乗ずるバリエーションが存在する。更に、第n中間画像(n≧2)を求めていく反復計算をしなかったり(即ちn=1の場合)、任意の反復計算数としたりすることが可能である。加えて、畳込み積分を、周波数領域で行うFTを利用するものの代りに実空間で行う離散フーリエ変換を利用するものにしたり、これらのうちの何れかにおいて2次元における計算を用いるものにしたりする。なお、FTとして、FFT(Fast Fourier Transform)を採用することができる。
【0078】
なお、次に示す状態で求めた本発明に係る補正画像を図6に示す。
(1)散乱関数[数2],散乱率[数7],反復計算n=5,3次元FT
(2)散乱関数[数2],散乱率固定,反復計算なし,2次元FT
(3)散乱関数モノexp項,散乱率[数7],反復計算なし,3次元FT
(4)散乱関数モノexp項,散乱率固定,反復計算n=5,3次元FT
(5)散乱関数[数2],散乱率[数7],反復計算なし,2次元FT
【0079】
加えて、本方法等と同等な他の演算を採用したり、本システムの構成を同等なものに変えたり、本方法等における処理の順序を入替えたりする。特に、吸収補正因子画像比を先に求めておいたり、各数式を適宜一体化した状態で一括計算したりする。また更に、各種定数を、使用する放射性核種に応じて適宜実験により求める。
【0080】
また、本方法等を心臓を始めとする他の部位についての画像の補正に利用する。更に、本プログラムを、記録媒体に格納して、あるいは通信により配布する。
【0081】
【発明の効果】
本発明によれば、散乱関数との畳込み積分により推定散乱線画像を得、補正開始画像から減じて中間画像を得、吸収補正因子画像比を中間画像に乗じて補正画像を得、あるいは更に精度を求めて演算を施している。よって、何れの施設において取得された断層画像について事後に高品位に補正し、様々な施設の有効な利用に供させ、施設間の適切な医療情報の授受という時代の要請に応える、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシステムのブロック図である。
【図2】本発明に係るプログラムのブロック図である。
【図3】本発明に係る方法等のフローチャートである。
【図4】補正開始画像、中間画像、補正画像等を示す図である。
【図5】TEW法(3ウィンドウ方式)に係る補正画像、補正開始画像、本発明に係る補正画像を示す図である。
【図6】本発明のバリエーションに係る補正画像を示す図である。
【符号の説明】
1・・システム、2・・補正プログラム、6・・記憶装置、10・・演算装置、12・・入力装置、14・・出力装置、20・・第1因子演算指令部、21・・第2因子演算指令部、22・・散乱線率演算指令部、23・・散乱線演算指令部、24・・散乱線調整指令部、25・・中間画像演算指令部、26・・繰返し指令部、30・・比乗算指令部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a correction method, system, and program for a tomographic image once obtained by SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography).
[0002]
[Prior art]
In SPECT, a radiopharmaceutical labeled with a radioisotope that emits a gamma ray having a specific energy value is administered to the subject, and a gamma ray is detected on a two-dimensional detection surface, and a detector around the subject is used. The gamma rays emitted from the subject in each direction are counted in association with their energy values, and a tomographic image is reconstructed using the count value distribution on the detection surface in each direction.
[0003]
Here, with respect to gamma rays, absorption by the body tissue (transmitting substance) of the subject and scattering due to the Compton effect and the like occur with a probability depending on the energy and the transmitting substance. Therefore, a general SPECT apparatus that performs gamma ray counting and image reconstruction performs absorption correction that compensates for a decrease in the count value due to absorption, and scattered ray correction that removes unnecessary count values due to scattered radiation. Software or hardware to perform numerical values is provided.
[0004]
In SPECT, a main window is set for counting gamma rays. The main window is a predetermined energy range including the gamma rays of the intrinsic energy value, and is set for the purpose of counting only the gamma rays in this range. The reason why the gamma rays relating to the energy within the range of the main window are counted without counting only those relating to the intrinsic energy values corresponding to the gamma rays is as follows. That is, because of the energy resolution of the detector, even gamma rays related to intrinsic energy values may be detected as gamma rays related to slightly different energy.
[0005]
However, since the main window is set, scattered rays that have lost energy are mixed. In image reconstruction, in principle, all count values are processed as those relating to gamma rays that have traveled straight, so that the count values based on mixed scattered radiation are completely unnecessary.
[0006]
Therefore, as a scattered ray correction, there has been proposed a method for estimating scattered rays in the main window and actively reducing the count value. The value to be reduced is proportional to the count value in the sub-window set to a lower energy range than the main window (two-window method), or estimated from the count value in the sub-window set on both sides of the main window (three-window method) , TEW method). Thereby, although it is not exact | strict, the influence by a scattered radiation can be excluded to such an extent that it can be used for a clinical diagnosis.
[0007]
However, these scattered ray corrections require counting in the gamma ray sub-window. Software or hardware corresponding to such counting or scattered radiation correction is beginning to be installed in recent SPECT apparatuses. Therefore, in a facility that does not have such software or hardware, a tomographic image is reconstructed without correction of scattered radiation from the count values in only the main window.
[0008]
Even in a facility having such software or hardware, the scattered radiation correction may not be performed because a sufficient image can be obtained in the facility by the following device.
[0009]
That is, even with reconstruction using only the main window, a tomographic image that can be interpreted to some extent can be obtained by the device operator's original device in the facility. This contrivance is appropriately performed in conjunction with the absorption correction using the attenuation coefficient in [Equation 1] shown below.
[0010]
[Expression 1]
[0011]
That is, an ideal value (for example, about 0.146 cm in the case of water for 160 keV gamma rays as an attenuation coefficient μ at the time of absorption correction.-1), The count value is supplemented to the unnecessary count due to scattered radiation, and the correction is excessive. Therefore, it is assumed that the absorption is low, the attenuation coefficient μ is slightly reduced from the ideal value, and the fault Let the image be close to the true count value.
[0012]
However, useful interpretation is difficult even if this tomographic image is to be used in another facility. This is because the value of the attenuation coefficient μ decreased at the time of tomographic image reconstruction is determined empirically as described above, so the attenuation coefficient μ adopted in the other facility is the attenuation coefficient in the tomographic image acquisition facility. This is because it is often different from μ and the degree of scattered ray correction is different.
[0013]
Therefore, when a subject is transferred between facilities that adopt different attenuation coefficients or between facilities that have different corrections for scattered radiation, the tomographic images will be re-acquired. It also takes time and effort. Therefore, there is a need for a technique for converting tomographic images acquired at other facilities into those that are worthy of interpretation by calculation.
[0014]
As an example of such a conversion technique, a method disclosed in
[0015]
[Patent Document 1]
JP 2003-107161 A
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
In the correction method of
[0017]
Therefore,
[0018]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the invention according to
Subtract the estimated scattered radiation image from the correction start image to obtain an intermediate imageSecondThe correction image is obtained by multiplying the intermediate image by the absorption correction factor image ratio using the absorption correction factor image relating to the step and the attenuation coefficient adopted at the time of the absorption correction as the denominator and the numerator of the absorption correction factor image relating to the substantially ideal attenuation coefficient. GetThirdIncluding a step.
[0020]
Claim 2In order to achieve the purpose of further improving the accuracy by removing the influence of scattering as much as possible in addition to the above object,Instead of the first step and the second step, a scattering function and a correction start image which are functions that monotonously decrease depending on the distance from the origin and are represented by the right side of the following mathematical expression or any term thereof: WhenA first estimated scattered radiation image is obtained from the convolution integral of the above, and this is subtracted from the correction start image to create a first intermediate image,
With the first intermediate imagethe aboveA second estimated scattered radiation image is obtained from the convolution integral with the scattering function, and this is subtracted from the correction start image to create a second intermediate image, or these are repeated to create an nth intermediate image (n> 2). Any one of the nth intermediate images (n ≧ 2) is used as an intermediate image.
[0021]
Claim 3In addition to the above-mentioned object, the invention described in the above-described invention achieves the object of increasing the accuracy by taking into account the scattered radiation rate at each position.Instead of the first step and the second step, a scattering function and a correction start image which are functions that monotonously decrease depending on the distance from the origin and are represented by the right side of the following mathematical expression or any term thereof: And convolution integration to obtain an estimated scattered radiation image and subtract this from the correction start image to create an intermediate image.
Alternatively, when the first estimated scattered radiation image is obtained from the convolution integral of the scattering function and the correction start image and is subtracted from the correction start image to create the first intermediate image, or the first intermediate image and the scattering function In obtaining the second estimated scattered radiation image from the convolution integral of and subtracting this from the correction start image to create the second intermediate image, or repeating these to create the nth intermediate image (n> 2),Multiplying the estimated scattered radiation image or the nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) by the scattered radiation rate image calculated using the simulation or experiment from the absorption correction factor image related to the attenuation coefficient adopted at the time of the absorption correction An adjusted estimated scattered radiation image or an nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) is obtained, and the adjusted estimated scattered radiation image or the adjusted nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) is subtracted from the correction start image. Thus, an intermediate image or an nth intermediate image (n ≧ 1) is obtained.When the nth intermediate image (n ≧ 2) is obtained, any one of the nth intermediate images (n ≧ 2) is set as the intermediate image.It is characterized by that.
[0022]
To achieve the above objective,Claim 4A second aspect of the invention is a SPECT tomographic image correction system, wherein the input device receives an input of a correction start image that is a SPECT tomographic image subjected to absorption correction at an arbitrary attenuation coefficient, and (1) a distance from the origin. Monotonically decreasing depending onA function that is indicated by the right side of the following formula or any of its termsScattered ray calculation command unit that obtains an estimated scattered ray image by performing convolution integration with the scattering function and the correction start image
(2) An intermediate image calculation command unit that obtains an intermediate image by subtracting the estimated scattered radiation image from the correction start image, and (3) an absorption correction factor image related to the attenuation coefficient employed at the time of absorption correction is used as a denominator, Arithmetic apparatus for obtaining a corrected image from a correction start image by executing a program including each unit of a ratio multiplication command unit that obtains a corrected image by multiplying an intermediate image by an absorption correction factor image ratio using an absorption correction factor image related to an attenuation coefficient as a numerator And an output device for outputting a corrected image.
[0024]
Claim 5In order to achieve the purpose of further improving the accuracy by removing the influence of scattering as much as possible in addition to the above object,Instead of (1) and (2),The program is (4)A function that monotonously decreases depending on the distance from the origin and is represented by the right side of the following formula or any one of the terms, a correction start image,A first estimated scattered radiation image is obtained from the convolution integral of the above, and this is subtracted from the correction start image to create a first intermediate image,
With the first intermediate imagethe aboveA second estimated scattered radiation image is obtained from the convolution integral with the scattering function, and this is subtracted from the correction start image to create a second intermediate image, or these are repeated to create an nth intermediate image (n> 2). In addition, a repetition command unit that uses any one of the nth intermediate images (n ≧ 2) as an intermediate image is provided.
[0025]
Claim 6In addition to the above-mentioned object, the invention described in the above-described invention achieves the object of increasing the accuracy by taking into account the scattered radiation rate at each position.Instead of (1) and (2),The program is (5)A function that monotonously decreases depending on the distance from the origin, and is a convolution integral between the scattering function that is shown on the right side of the following formula or one of its terms and the correction start image, and the estimated scattered radiation To obtain an image and subtract this from the correction start image to create an intermediate image,
Alternatively, when the first estimated scattered radiation image is obtained from the convolution integral of the scattering function and the correction start image and is subtracted from the correction start image to create the first intermediate image, or the first intermediate image and the scattering function In obtaining the second estimated scattered radiation image from the convolution integral of and subtracting this from the correction start image to create the second intermediate image, or repeating these to create the nth intermediate image (n> 2),Multiplying the estimated scattered radiation image or the nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) by the scattered radiation rate image calculated using the simulation or experiment from the absorption correction factor image related to the attenuation coefficient adopted at the time of the absorption correction An adjusted estimated scattered radiation image or an nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) is obtained, and the adjusted estimated scattered radiation image or the adjusted nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) is subtracted from the correction start image. Thus, an intermediate image or an nth intermediate image (n ≧ 1) is obtained.When the nth intermediate image (n ≧ 2) is obtained, any one of the nth intermediate images (n ≧ 2) is set as the intermediate image.A scattered radiation adjustment command unit.
[0026]
To achieve the above objective,Claim 7The third aspect of the invention is a SPECT tomographic image correction program, and (1) monotonously decreases depending on the distance from the origin.A function that is indicated by the right side of the following formula or any of its termsScattered ray calculation command unit that obtains an estimated scattered ray image by performing convolution integration with the scattering function and the correction start image
(2) An intermediate image calculation command unit that obtains an intermediate image by subtracting the estimated scattered radiation image from the correction start image, and (3) an absorption correction factor image related to the attenuation coefficient employed at the time of absorption correction is used as a denominator, SPECT tomography that includes each part of a ratio multiplication command unit that obtains a corrected image by multiplying an intermediate image by an absorption correction factor image ratio using an absorption correction factor image related to the attenuation coefficient as a numerator, and has been subjected to absorption correction at an arbitrary attenuation coefficient by execution A correction image is obtained from a correction start image that is an image.
[0028]
Claim 8In order to achieve the purpose of further improving the accuracy by removing the influence of scattering as much as possible in addition to the above object,Instead of (1) and (2),(4)A function that monotonously decreases depending on the distance from the origin and is represented by the right side of the following formula or any one of the terms, a correction start image,A first estimated scattered radiation image is obtained from the convolution integral of the above, and this is subtracted from the correction start image to create a first intermediate image,
With the first intermediate imagethe aboveA second estimated scattered radiation image is obtained from the convolution integral with the scattering function, and this is subtracted from the correction start image to create a second intermediate image, or these are repeated to create an nth intermediate image (n> 2). In addition, a repetition command unit that uses any one of the nth intermediate images (n ≧ 2) as an intermediate image is provided.
[0029]
Claim 9In addition to the above-mentioned object, the invention described in the above-described invention achieves the object of increasing the accuracy by taking into account the scattered radiation rate at each position.Instead of (1) and (2),(5)A function that monotonously decreases depending on the distance from the origin, and is a convolution integral between the scattering function that is shown on the right side of the following formula or one of its terms and the correction start image, and the estimated scattered radiation To obtain an image and subtract this from the correction start image to create an intermediate image,
Alternatively, when the first estimated scattered radiation image is obtained from the convolution integral of the scattering function and the correction start image and is subtracted from the correction start image to create the first intermediate image, or the first intermediate image and the scattering function In obtaining the second estimated scattered radiation image from the convolution integral of and subtracting this from the correction start image to create the second intermediate image, or repeating these to create the nth intermediate image (n> 2),Multiplying the estimated scattered radiation image or the nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) by the scattered radiation rate image calculated using the simulation or experiment from the absorption correction factor image related to the attenuation coefficient adopted at the time of the absorption correction An adjusted estimated scattered radiation image or an nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) is obtained, and the adjusted estimated scattered radiation image or the adjusted nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) is subtracted from the correction start image. Thus, an intermediate image or an nth intermediate image (n ≧ 1) is obtained.When the nth intermediate image (n ≧ 2) is obtained, any one of the nth intermediate images (n ≧ 2) is set as the intermediate image.
A scattered radiation adjustment command unit.
[0030]
The “arbitrary attenuation coefficient” can correspond to the value of the attenuation coefficient adopted by the tomographic image acquisition facility or the facility subjected to absorption correction.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a SPECT tomographic image correction method (this method), a SPECT tomographic image correction system (this system), and a SPECT tomographic image correction program (this program) according to an embodiment of the present invention are according to the following table of contents. This will be described based on the drawings as appropriate.
(A) Outline of this method
(B) External aspects of this system
(C) Internal aspects of this system or structural aspects of this program
(D) Contents of this method, operation contents of this system or operation contents of this program
(E) Effects of the method, the system or the program
(F) Illustrative embodiment of the present invention, which is mainly modified from the above embodiment
[0032]
(A) Outline of this method
The main goal of this method is that the tomographic image reconstructed without correcting the scattered radiation by the TEW method or the like is the same as the tomographic image reconstructed after the scattered radiation correction by the TEW method or the like after the reconstruction of the tomographic image. It is to correct scattered radiation by calculation.
[0033]
The SPECT tomographic image (correction start image) to be corrected in this method is a tomographic image reconstructed without correcting the scattered radiation by the TEW method or the like. Here, the tomographic image is subjected to absorption correction. Absorption correction compensates for the count value that decreases when gamma rays are absorbed within the subject, and uses an attenuation coefficient μ specific to the energy and substance of gamma rays that satisfies the relationship of [Equation 1]. .
[0034]
As an example of the absorption correction, the reciprocal of the average gamma ray transmittance obtained from the attenuation distance t and the attenuation coefficient μ in the projection direction for each pixel is executed after reconstruction of the tomographic image and based on the body contour information drawn by the threshold processing. Absorption correction factor image ACFbroadThe Chang method is known in which a tomographic image is generated and multiplied by a pixel for a tomographic image.
[0035]
Further, in such absorption correction, in order to perform pseudo scattered ray correction, the attenuation coefficient μ is set to an ideal value (for example, the above 0.146 cm).-1) Slightly reduced (for example, 0.09cm in some facilities)-1) Is done for each facility. The correction value I calculated from the count value I in [Formula 1] by the amount by which the attenuation coefficient μ is reduced.0And the influence of the count value I increased by the scattered radiation can be reduced empirically.
[0036]
Absorption correction is often performed immediately after reconstruction of a tomographic image at a facility that counts gamma rays (acquires a tomographic image), but may be performed at a facility different from this facility. It does not matter when it takes place before the main part of the method. For example, absorption correction may be performed immediately before the calculation in another facility that performs the calculation related to the main part of the present method.
[0037]
The main part of the method starts with the correction start image I.ACConvolution integration is performed between (r) and the scattering function S, and the correction start image IACFirst estimated scattered radiation image I separate from (r)s < 1 >(r) is obtained. Here, the scattering function S (R) is a function that decreases as the distance R from the coordinate origin increases (R = 0 is a vertex and monotonously decreases depending on R). Or any one of [Equation 2] (hereinafter, the first term is referred to as “mono exp term” and the second term as “Gauss term”). Further, the convolution integral is expressed as [Equation 3] (Fourier transform, Fourier Transform, FT).
[0038]
[Expression 2]
[Equation 3]
[0039]
Thus, the first estimated scattered radiation image Is < 1 >When (r) is obtained, the correction start image IACFrom (r), the first estimated scattered radiation image Is < 1 >(r) is subtracted for each corresponding pixel, and the first intermediate image IACMD < 1 >(r) is obtained ([Equation 4]). The first intermediate image IACMD < 1 >(r) is the intermediate image IACMD(r). Intermediate image IACMDIn (r), most of the scattered radiation is removed.
[0040]
[Expression 4]
[0041]
The first intermediate image IACMD < 1 >The second estimated scattered radiation image I from (r) and the scattering function Ss < 2 >(r), correction start image IACThe second intermediate image I subtracted from (r)ACMD < 2 >(r) is obtained and the intermediate image IACMD(r) or this is repeated and the nth intermediate image IACMD < n >From (r), the (n + 1) th scattered radiation image Is < n + 1 >(r) is obtained ([Equation 5]), and correction start image IACsubtracted from (r), the (n + 1) th intermediate image IACMD < n + 1 >(r) is obtained ([Equation 6]).ACMD(r) is preferable, and in this case, n = 1 to 4 is preferable in consideration of the calculation amount.
[0042]
[Equation 5]
[Formula 6]
[0043]
Further, each estimated scattered radiation image Is < n >(r) and the scattered radiation rate image SF (r) as in [Equation 7] are multiplied for each pixel, and each estimated scattered radiation image Is(r) is adjusted, and this adjusted estimated scattered radiation image SF (r) · Is(r) is the correction start image IACIntermediate image I subtracted from (r)ACMDIt is more preferable to obtain (r) ([Equation 8]).
[0044]
[Expression 7]
[Equation 8]
[0045]
Since the influence of the scattered radiation can be sufficiently mitigated by the above, the absorption correction is performed again with the attenuation coefficient μ set to an ideal value, and the corrected image I by this method is corrected.ACSC(r) is obtained. That is, first, with the attenuation coefficient μ of the ideal value, the correction start image I is determined by the Chang method or the like.ACFrom (r), the absorption correction factor image ACFnarrowCreate Then, with respect to the intermediate image, the absorption correction factor image ACF based on the attenuation coefficient μ adopted in the facilitybroadIs divided for each corresponding pixel, and the absorption correction factor image ACFnarrowFor each corresponding pixel (absorption correction factor image ratio ACF to intermediate image)narrow/ ACFbroad[Equation 9]).
[0046]
[Equation 9]
[0047]
As described above, in this method, (a) a tomographic image I which is not subjected to scattered ray correction by the TEW method or the like.ACFrom (r), the estimated scattered radiation image I using the convolution integral with the scattering function Ss(r) is extracted and the tomographic image I is extracted.ACSubtract from (r), and (b) Absorption correction factor image ratio ACFnarrow/ ACFbroadTomographic images I obtained at various facilities and not corrected for scattered radiation IACFrom (r), the tomographic image I with the same level of scattered radiation correction as that of the TEW method or the like, where there is almost no disparity between facilities.ACSC(r) can be obtained without radiopharmaceutical re-administration, gamma ray recounting and tomographic image re-reconstruction.
[0048]
(B) External aspects of this system
The present system capable of executing the present method as described above is shown in FIG. The
[0049]
Specific examples of the
[0050]
(C) Internal aspects of this system or structural aspects of this program
As shown in FIG. 2, the
[0051]
Further, the
[0052]
Further, the
[0053]
Still further, the
[0054]
In addition, the
[0055]
(D) Contents of this method, operation contents of this system or operation contents of this program
As shown in FIG. 3, in the method implemented by the
[0056]
Here, the correction start image IACIn (r), only the absorption correction such as the Chang method is performed mainly based on the attenuation coefficient μ specific to each facility. Also, the input of the attenuation coefficient μ is accepted, and the absorption correction factor image ACF based on the inputbroadIs created by executing the first factor calculation command unit 20 (
[0057]
Next, by executing the scattered radiation rate
[0058]
The constants A, B, C, β, and γ are calculated by Monte Carlo method simulation (for example, Yuuichiro Narita et al, Monte Carlo and experimental evaluation of accuracy and noise properties of two scatter correction methods for SPECT, Phys. Med. Biol. vol.41 (1996) p.2481-2496), etc.
[0059]
Subsequently, the start of repetitive control based on the number of repetitions k input within an appropriate range is instructed (step 60).
[0060]
At the beginning of the iterative control, the correction start image I is calculated based on [Equation 8] (n is based on the iterative control) by executing the scattered radiation calculation command unit 23.AC(r) (n = 1) or the (n-1) -th intermediate image IACMD < n-1 >(r) The estimated scattered radiation image I is obtained by convolving the scattering function S with (n ≧ 2) and the scattering function S.s < n >(r) is obtained, and the scattered radiation rate image SF (r) is multiplied by the execution of the scattered radiation
[0061]
The constant a1, A2, B1, B2Is a correction start image I from which a corrected image by the TEW method can also be obtained.ACWith respect to (r), a correction image according to the present invention is obtained and a simulation for comparing the correction images is performed once or a plurality of times.
[0062]
Further, the scattered radiation rate image SF (r) is calculated from an absorption correction factor image indicating the degree of absorption at each position, paying attention to the relevance that a part that is more easily absorbed is more likely to be scattered. n estimated scattered radiation image Is < n >By multiplying by (r), the n-th estimated scattered radiation image Is < n >The effect of (r) (the effect of convolution integral) can be adjusted according to the characteristics of each part.
[0063]
Next, the estimated scattered radiation image SF (r) · I adjusted by the execution of the intermediate image
[0064]
Then, the intermediate image I created by the execution of the ratio
[0065]
(E) Effects of the method, the system or the program
As described above, in this method and the like, the estimated scattered radiation image I is obtained by convolution with the scattering function S.s(r) is obtained, and this is corrected starting image IACIntermediate image I subtracted from (r)ACMD(r), and the absorption correction factor image ratio ACFnarrow/ ACFbroadIntermediate image IACMDMultiply (r) to correct image IACSCIn order to obtain (r), as shown in FIGS. 4 and 5, the correction start image I in which an arbitrary value is adopted as the attenuation coefficient μ without performing the scattered ray correction according to the TEW method.ACFrom (r), the corrected image I corrected in the same manner as the corrected image according to the TEW methodACSC(r) can be created.
[0066]
In particular, in the example of FIG. 5, the part indicated by the arrow is the correction start image I.ACCompared to (r), it is closer to the scattered radiation corrected image by the TEW method, and the corrected image I according to the present method etc.ACSCThe utility value in the diagnosis of (r) is high.
[0067]
The following [Table 1] shows the radiopharmaceuticals99mFor each of five types of images (correction start images) acquired from five subjects by SPECT imaging using Tc-ECD (ethyl cysteinate dimer) (n = 5), individually corrected images by the TEW method and Corrected image IACSC(r) is created, and a correction start image I for the cerebellum ratio of the region of interest shown in the top row is created.AC(r) Both are obtained individually and their averages are arranged, and statistical analysis “paired t-test (one-side)” (one-sample t-test, parametric method, probability p of significance level is based on 0.01) ) To start the correction start image IACGroup (r) or corrected image IACSCThe comparison between the group (r) and the TEW method group is performed for each region of interest, and a mark “*” is given when there is a significant difference (p <0.01).
[0068]
[Table 1]
[0069]
According to [Table 1], correction start images I in which significant differences from the group of correction images by the TEW method are recognized in four of the five regions of interest are recognized.ACFrom the group (r), the corrected image I according to the invention isACSCWhen the group (r) is obtained and statistically analyzed with the group of corrected images by the TEW method, no significant difference is recognized in all regions of interest. Therefore, from [Table 1], the corrected image I of the present invention isACSCAlthough (r) is obtained after the fact, it reaches the level of the TEW method, and it can be seen that the correction of the present invention is effective.
[0070]
And in this method etc., after removing scattered radiation by the convolution integral concerning the scattering function S, the absorption correction factor image ratio ACFnarrow/ ACFbroadTherefore, no matter what attenuation coefficient μ value is adopted in each facility, the high-quality corrected image I is similarly applied.ACSC(r) can be obtained, and the corrected image I is extremely easy to interpret without wasting photon counting and image reconstruction at different facilities.ACSC(r) can be provided for diagnosis.
[0071]
Further, in this method and the like, since the scattering function S is set to [Equation 2] or its mono-exp term or Gaussian term, the scattering function S can have an ideal distribution close to the actual scattering phenomenon, and further correction accuracy can be obtained. Can be improved.
[0072]
Further, in the present method or the like, the nth intermediate image I is obtained by repeating the calculation.ACMD < n >Since (r) (n> 1) is obtained, the influence of scattering can be removed repeatedly, and the correction accuracy can be further improved.
[0073]
In addition, in the present method, the scattered radiation rate image SF (r) and the nth estimated scattered radiation image Is < n >Since (r) (n ≧ 1) is multiplied, the ease of scattering at each position can be reflected, and the accuracy can be further increased.
[0074]
(F) Illustrative embodiment of the present invention, which is mainly modified from the above embodiment
The present invention has variations that can be obtained by changing the elements of the present method shown in the leftmost column of the following [Table 2] to any one of the right side thereof.
[0075]
[Table 2]
[0076]
In other words, the scattering function can be any one of the terms in [Equation 2]. As the scattering function, another monotonically decreasing function with the origin as a vertex can be adopted, and a two-dimensional coordinate system can be adopted.
[0077]
There are variations in which the scattering rate is not multiplied by the convolution integral value, and variations in which a constant value is multiplied. Furthermore, it is possible not to perform the iterative calculation for obtaining the n-th intermediate image (n ≧ 2) (that is, when n = 1), or to use an arbitrary number of iterative calculations. In addition, the convolution integral is to use discrete Fourier transform performed in real space instead of using FT performed in the frequency domain, or to use two-dimensional calculation in any of these. . In addition, FFT (Fast Fourier Transform) is employable as FT.
[0078]
A corrected image according to the present invention obtained in the following state is shown in FIG.
(1) Scattering function [Equation 2], scattering rate [Equation 7], iterative calculation n = 5, 3D FT
(2) Scattering function [Equation 2], fixed scattering rate, no iterative calculation, two-dimensional FT
(3) Scattering function mono exp term, scattering rate [Equation 7], no iterative calculation, 3D FT
(4) Scatter function mono exp term, fixed scattering rate, iterative calculation n = 5, 3D FT
(5) Scattering function [Equation 2], scattering rate [Equation 7], no iterative calculation, two-dimensional FT
[0079]
In addition, another calculation equivalent to the present method or the like is adopted, the configuration of the present system is changed to an equivalent one, or the processing order in the present method or the like is changed. In particular, the absorption correction factor image ratio is obtained in advance, or the numerical formulas are collectively calculated in a state where the mathematical expressions are appropriately integrated. Furthermore, various constants are obtained by experiments as appropriate according to the radionuclide used.
[0080]
In addition, this method and the like are used for correcting images of other parts including the heart. Further, the program is stored in a recording medium or distributed by communication.
[0081]
【The invention's effect】
According to the present invention, an estimated scattered radiation image is obtained by convolution integration with a scattering function, an intermediate image is obtained by subtracting from the correction start image, a correction image is obtained by multiplying the intermediate image by the absorption correction factor image ratio, or further Arithmetic is performed for accuracy. Therefore, tomographic images acquired at any facility are corrected to high quality after the fact, and are used for effective use of various facilities, meeting the needs of the times of appropriate medical information exchange between facilities. There is an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a program according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of a method and the like according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a correction start image, an intermediate image, a corrected image, and the like.
FIG. 5 is a diagram illustrating a corrected image, a correction start image, and a corrected image according to the present invention according to the TEW method (3-window method).
FIG. 6 is a diagram illustrating a corrected image according to a variation of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (9)
原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像とで畳込み積分を行い、推定散乱線画像を得る第1ステップと、
補正開始画像から推定散乱線画像を減じて中間画像を得る第2ステップと、
吸収補正時に採用された減弱係数に係る吸収補正因子画像を分母とし、ほぼ理想値の減弱係数に係る吸収補正因子画像を分子とした吸収補正因子画像比を中間画像に乗じて補正画像を得る第3ステップと
を含むことを特徴とするSPECT断層画像補正方法。A SPECT tomographic image subjected to absorption correction at an arbitrary attenuation coefficient is used as a correction start image.
A function that monotonously decreases depending on the distance from the origin, and is a convolution integral between the scattering function that is shown on the right side of the following formula or one of its terms and the correction start image, and the estimated scattered radiation A first step of obtaining an image;
A second step of obtaining an intermediate image by subtracting the estimated scattered radiation image from the correction start image;
A correction image is obtained by multiplying the intermediate image by the absorption correction factor image ratio with the absorption correction factor image relating to the attenuation coefficient adopted at the time of absorption correction as the denominator and the absorption correction factor image relating to the attenuation coefficient of almost ideal value as the numerator . And a SPECT tomographic image correction method comprising three steps.
原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像との畳込み積分から第1推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第1中間画像を作成し、
第1中間画像と上記散乱関数との畳込み積分から第2推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第2中間画像を作成し、
またはこれらを繰返して第n中間画像(n>2)を作成し、
第n中間画像(n≧2)の何れかを中間画像とする
ことを特徴とする請求項1に記載のSPECT断層画像補正方法。 Instead of the first step and the second step,
The first estimated scattered radiation from the convolution integral of the scattering function and the correction start image, which is a function that monotonously decreases depending on the distance from the origin and is represented by the right side of the following formula or any term thereof: An image is obtained and subtracted from the correction start image to create a first intermediate image,
Obtain a second estimated scatter images from convolution integral between the first intermediate image and the scattering function, which creates a second intermediate image by subtracting from the corrected starting image,
Or, repeat these to create the nth intermediate image (n> 2),
The SPECT tomographic image correction method according to claim 1 , wherein any one of the n-th intermediate images (n ≧ 2) is used as an intermediate image.
原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像とで畳込み積分を行い、推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて中間画像を作成するにあたり、
または上記散乱関数と補正開始画像との畳込み積分から第1推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第1中間画像を作成するにあたり、
または第1中間画像と上記散乱関数との畳込み積分から第2推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第2中間画像を作成するにあたり、
またはこれらを繰返して第n中間画像(n>2)を作成するにあたり、
吸収補正時に採用された減弱係数に係る吸収補正因子画像からシミュレーションまたは実験を用いて算出される散乱線率画像を、推定散乱線画像または第n推定散乱線画像(n≧1)に乗算して調整された推定散乱線画像または第n推定散乱線画像(n≧1)を得、
補正開始画像から調整された推定散乱線画像または調整された第n推定散乱線画像(n≧1)を減ずることで、中間画像または第n中間画像(n≧1)を得、
第n中間画像(n≧2)を得た場合には、第n中間画像(n≧2)の何れかを中間画像とする
ことを特徴とする請求項1に記載のSPECT断層画像補正方法。 Instead of the first step and the second step,
A function that monotonously decreases depending on the distance from the origin, and is a convolution integral between the scattering function that is shown on the right side of the following formula or one of its terms and the correction start image, and the estimated scattered radiation To obtain an image and subtract this from the correction start image to create an intermediate image,
Alternatively, the first estimated scattered radiation image is obtained from the convolution integral of the scatter function and the correction start image, and is subtracted from the correction start image to create the first intermediate image.
Alternatively, in obtaining the second estimated scattered radiation image from the convolution integral of the first intermediate image and the scattering function, and subtracting this from the correction start image to create the second intermediate image,
Or when repeating these to create the nth intermediate image (n> 2),
Multiplying the estimated scattered radiation image or the nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) by the scattered radiation rate image calculated using the simulation or experiment from the absorption correction factor image related to the attenuation coefficient adopted at the time of the absorption correction Obtaining an adjusted estimated scattered radiation image or an nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1);
By subtracting the adjusted estimated scattered radiation image or the adjusted nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) from the correction start image, an intermediate image or the nth intermediate image (n ≧ 1) is obtained ,
When obtaining the n-th intermediate image (n ≧ 2) is, SPECT tomographic image correction method according to any one of the n intermediate image (n ≧ 2) in claim 1, wherein the intermediate image and to Rukoto .
次の(1)ないし(3)の各部を備えるプログラムを実行して補正開始画像から補正画像を得る演算装置と、
補正画像を出力する出力装置と
を含むことを特徴とするSPECT断層画像補正システム。
(1)原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像とで畳込み積分を行い、推定散乱線画像を得る散乱線演算指令部
(2)補正開始画像から推定散乱線画像を減じて中間画像を得る中間画像演算指令部
(3)吸収補正時に採用された減弱係数に係る吸収補正因子画像を分母とし、ほぼ理想値の減弱係数に係る吸収補正因子画像を分子とした吸収補正因子画像比を中間画像に乗じて補正画像を得る比乗算指令部An input device that receives an input of a correction start image that is a SPECT tomographic image subjected to absorption correction at an arbitrary attenuation coefficient;
An arithmetic unit that executes a program including the following units (1) to (3) to obtain a corrected image from a correction start image;
An SPECT tomographic image correction system comprising: an output device that outputs a corrected image.
(1) Perform a convolution integration with a scattering function and a correction start image, which is a function that monotonously decreases depending on the distance from the origin and is represented by the right side of the following formula or any term thereof : Scattered ray calculation command unit for obtaining estimated scattered ray images
(2) Intermediate image calculation command unit for obtaining an intermediate image by subtracting the estimated scattered radiation image from the correction start image. (3) An attenuation coefficient that is substantially ideal with the absorption correction factor image related to the attenuation coefficient adopted at the time of absorption correction as the denominator. Ratio multiplication command unit for obtaining a corrected image by multiplying an intermediate image by an absorption correction factor image ratio using the absorption correction factor image according to the numerator
(4)原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像との畳込み積分から第1推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第1中間画像を作成し、
第1中間画像と上記散乱関数との畳込み積分から第2推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第2中間画像を作成し、
またはこれらを繰返して第n中間画像(n>2)を作成し、
第n中間画像(n≧2)の何れかを中間画像とする
繰返し指令部5. The SPECT tomographic image correction system according to claim 4 , wherein the program includes the following part (4) instead of (1) and (2) .
(4) A function that monotonously decreases depending on the distance from the origin and is expressed by a convolution integral between the scattering function and the correction start image, which is indicated by the right side of the following formula or any term thereof . Obtain an estimated scattered radiation image and subtract it from the correction start image to create a first intermediate image,
Obtain a second estimated scatter images from convolution integral between the first intermediate image and the scattering function, which creates a second intermediate image by subtracting from the corrected starting image,
Or, repeat these to create the nth intermediate image (n> 2),
Repetition command unit that uses any one of the nth intermediate images (n ≧ 2) as an intermediate image
(5)原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像とで畳込み積分を行い、推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて中間画像を作成するにあたり、
または上記散乱関数と補正開始画像との畳込み積分から第1推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第1中間画像を作成するにあたり、
または第1中間画像と上記散乱関数との畳込み積分から第2推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第2中間画像を作成するにあたり、
またはこれらを繰返して第n中間画像(n>2)を作成するにあたり、
吸収補正時に採用された減弱係数に係る吸収補正因子画像からシミュレーションまたは実験を用いて算出される散乱線率画像を、推定散乱線画像または第n推定散乱線画像(n≧1)に乗算して調整された推定散乱線画像または第n推定散乱線画像(n≧1)を得、
補正開始画像から調整された推定散乱線画像または調整された第n推定散乱線画像(n≧1)を減ずることで、中間画像または第n中間画像(n≧1)を得、
第n中間画像(n≧2)を得た場合には、第n中間画像(n≧2)の何れかを中間画像とする
散乱線調整指令部The SPECT tomographic image correction system according to claim 4 , wherein the program includes the following part (5) instead of (1) and (2) .
(5) Perform a convolution integral with the scattering function and the correction start image, which is a function that monotonously decreases depending on the distance from the origin and is represented by the right side of the following formula or any term thereof: In obtaining an estimated scattered radiation image and subtracting this from the correction start image to create an intermediate image,
Alternatively, the first estimated scattered radiation image is obtained from the convolution integral of the scatter function and the correction start image, and is subtracted from the correction start image to create the first intermediate image.
Alternatively, in obtaining the second estimated scattered radiation image from the convolution integral of the first intermediate image and the scattering function, and subtracting this from the correction start image to create the second intermediate image,
Or when repeating these to create the nth intermediate image (n> 2),
Multiplying the estimated scattered radiation image or the nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) by the scattered radiation rate image calculated using the simulation or experiment from the absorption correction factor image related to the attenuation coefficient adopted at the time of the absorption correction Obtaining an adjusted estimated scattered radiation image or an nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1);
By subtracting the adjusted estimated scattered radiation image or the adjusted nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) from the correction start image, an intermediate image or the nth intermediate image (n ≧ 1) is obtained ,
When obtaining the n-th intermediate image (n ≧ 2) is the scattered radiation adjustment command unit one of the n intermediate image (n ≧ 2) shall be the intermediate image
(1)原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像とで畳込み積分を行い、推定散乱線画像を得る散乱線演算指令部
(2)補正開始画像から推定散乱線画像を減じて中間画像を得る中間画像演算指令部
(3)吸収補正時に採用された減弱係数に係る吸収補正因子画像を分母とし、ほぼ理想値の減弱係数に係る吸収補正因子画像を分子とした吸収補正因子画像比を中間画像に乗じて補正画像を得る比乗算指令部A SPECT tomographic image correction program comprising the following sections (1) to (3), wherein a corrected image is obtained from a correction start image that is a SPECT tomographic image that has been subjected to absorption correction at an arbitrary attenuation coefficient by execution. .
(1) Perform a convolution integration with a scattering function and a correction start image, which is a function that monotonously decreases depending on the distance from the origin and is represented by the right side of the following formula or any term thereof : Scattered ray calculation command unit for obtaining estimated scattered ray images
(2) Intermediate image calculation command unit for obtaining an intermediate image by subtracting the estimated scattered radiation image from the correction start image. (3) An attenuation coefficient that is substantially ideal with the absorption correction factor image related to the attenuation coefficient adopted at the time of absorption correction as the denominator. Ratio multiplication command unit for obtaining a corrected image by multiplying an intermediate image by an absorption correction factor image ratio using the absorption correction factor image according to the numerator
(4)原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像との畳込み積分から第1推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第1中間画像を作成し、
第1中間画像と上記散乱関数との畳込み積分から第2推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第2中間画像を作成し、
またはこれらを繰返して第n中間画像(n>2)を作成し、
第n中間画像(n≧2)の何れかを中間画像とする
繰返し指令部8. The SPECT tomographic image correction program according to claim 7 , further comprising the following (4) instead of (1) and (2) .
(4) A function that monotonously decreases depending on the distance from the origin and is expressed by a convolution integral between the scattering function and the correction start image, which is indicated by the right side of the following formula or any term thereof . Obtain an estimated scattered radiation image and subtract it from the correction start image to create a first intermediate image,
Obtain a second estimated scatter images from convolution integral between the first intermediate image and the scattering function, which creates a second intermediate image by subtracting from the corrected starting image,
Or, repeat these to create the nth intermediate image (n> 2),
Repetition command unit that uses any one of the nth intermediate images (n ≧ 2) as an intermediate image
(5)原点からの距離に依存して単調減少する関数であって次に示す数式の右辺またはその何れかの項で示されるものである散乱関数と補正開始画像とで畳込み積分を行い、推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて中間画像を作成するにあたり、
または上記散乱関数と補正開始画像との畳込み積分から第1推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第1中間画像を作成するにあたり、
または第1中間画像と上記散乱関数との畳込み積分から第2推定散乱線画像を得、これを補正開始画像から減じて第2中間画像を作成するにあたり、
またはこれらを繰返して第n中間画像(n>2)を作成するにあたり、
吸収補正時に採用された減弱係数に係る吸収補正因子画像からシミュレーションまたは実験を用いて算出される散乱線率画像を、推定散乱線画像または第n推定散乱線画像(n≧1)に乗算して調整された推定散乱線画像または第n推定散乱線画像(n≧1)を得、
補正開始画像から調整された推定散乱線画像または調整された第n推定散乱線画像(n≧1)を減ずることで、中間画像または第n中間画像(n≧1)を得、
第n中間画像(n≧2)を得た場合には、第n中間画像(n≧2)の何れかを中間画像とする
散乱線調整指令部8. The SPECT tomographic image correction program according to claim 7 , further comprising the following (5) instead of (1) and (2) .
(5) Perform a convolution integral with the scattering function and the correction start image, which is a function that monotonously decreases depending on the distance from the origin and is represented by the right side of the following formula or any term thereof: In obtaining an estimated scattered radiation image and subtracting this from the correction start image to create an intermediate image,
Alternatively, the first estimated scattered radiation image is obtained from the convolution integral of the scatter function and the correction start image, and is subtracted from the correction start image to create the first intermediate image.
Alternatively, in obtaining the second estimated scattered radiation image from the convolution integral of the first intermediate image and the scattering function, and subtracting this from the correction start image to create the second intermediate image,
Or when repeating these to create the nth intermediate image (n> 2),
Multiplying the estimated scattered radiation image or the nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) by the scattered radiation rate image calculated using the simulation or experiment from the absorption correction factor image related to the attenuation coefficient adopted at the time of the absorption correction Obtaining an adjusted estimated scattered radiation image or an nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1);
By subtracting the adjusted estimated scattered radiation image or the adjusted nth estimated scattered radiation image (n ≧ 1) from the correction start image, an intermediate image or the nth intermediate image (n ≧ 1) is obtained ,
When obtaining the n-th intermediate image (n ≧ 2) is the scattered radiation adjustment command unit one of the n intermediate image (n ≧ 2) shall be the intermediate image
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