JP4966119B2 - Nuclear medicine imaging apparatus and nuclear medicine image creation method - Google Patents

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Description

本発明は、放射性同位元素によって標識された薬剤を投与した被検体から放出されるγ線を検出することにより、被検体内における放射性同位元素の分布を画像化する核医学イメージング装置及び核医学画像作成方法に関する。   The present invention relates to a nuclear medicine imaging apparatus and a nuclear medicine image for imaging a radioisotope distribution in a subject by detecting γ-rays emitted from the subject administered with a drug labeled with a radioisotope. It relates to the creation method.

X線診断装置、MRI装置、X線CT装置及び核医学イメージング装置などを用いた医用画像診断は、コンピュータ技術の発展に伴って急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。   Medical image diagnosis using an X-ray diagnostic apparatus, an MRI apparatus, an X-ray CT apparatus, a nuclear medicine imaging apparatus, etc. has made rapid progress along with the development of computer technology and has become indispensable in today's medical care. Yes.

上述のX線診断装置やX線CT装置は、臓器や腫瘍等の輪郭を描出することによって診断を行う、所謂形態学診断を目的としているのに対し、核医学イメージング装置は、生体組織に選択的に取り込まれた同位元素又はその標識化合物から放射されるγ線を体外から計測し、そのカウント(または数値)分布を画像化することにより被検体に対する機能診断を可能としている。   The above-mentioned X-ray diagnostic apparatus and X-ray CT apparatus are intended for so-called morphological diagnosis in which an outline of an organ, tumor, etc. is drawn, whereas a nuclear medicine imaging apparatus is selected as a living tissue. Γ-rays emitted from an isotope or its labeled compound taken in automatically are measured from outside the body, and the count (or numerical value) distribution is imaged to enable functional diagnosis on the subject.

この核医学イメージング装置として、ガンマカメラ、シングルフォトンエミッションCT装置(SPECT装置)、ポジトロンエミッションCT装置(PET装置)等が臨床の場で使用されている(例えば、特許文献1参照)。   As this nuclear medicine imaging apparatus, a gamma camera, a single photon emission CT apparatus (SPECT apparatus), a positron emission CT apparatus (PET apparatus) and the like are used in clinical settings (for example, see Patent Document 1).

ガンマカメラは、被検体内から放出されるγ線を、この被検体に対向させて配置した平面検出器によって測定することにより、この平面検出器に投影された放射性同位元素の分布を2次元画像として表示する装置であり、平面検出器の前面に装着されたコリメータによってγ線の入射方向を特定している。   The gamma camera measures the γ-rays emitted from within the subject using a flat detector placed facing the subject, thereby providing a two-dimensional image of the radioisotope distribution projected on the flat detector. The incident direction of γ rays is specified by a collimator attached to the front surface of the flat detector.

また、SPECT装置は、被検体の周囲でガンマカメラと同様の平面検出器を移動あるいは複数の平面検出器を配置し、この被検体に対し複数の方向から検出したγ線情報に基づきX線CT装置と同様の再構成処理を行って画像データを生成している。   In addition, the SPECT apparatus moves a flat detector similar to a gamma camera around a subject or arranges a plurality of flat detectors, and X-ray CT based on γ-ray information detected from a plurality of directions with respect to the subject. Image data is generated by performing a reconstruction process similar to that of the apparatus.

一方、PET装置は、陽電子(ポジトロン)を放出する核種によって標識した薬剤を被検体に投与し、この陽電子が電子と結合し消滅する際に、略反対方向に放出する511keVの一対のγ線を、例えば、被検体の周囲に配置したリング状の検出器によって検出し、このγ線情報を再構成処理することにより画像データの生成を行っている。   On the other hand, a PET device administers a drug labeled with a nuclide that emits positrons (positrons) to a subject, and when the positrons combine with electrons and disappear, they emit a pair of 511 keV γ rays that are emitted in substantially opposite directions. For example, detection is performed by a ring-shaped detector disposed around the subject, and image data is generated by reconstructing the γ-ray information.

また、X線CT装置とPET装置を組み合わせることによって、X線CT装置で作成される形態画像とPET装置で作成される機能画像の融合に適したPET/CT装置も使用されている。   In addition, by combining an X-ray CT apparatus and a PET apparatus, a PET / CT apparatus suitable for fusion of a morphological image created by the X-ray CT apparatus and a functional image created by the PET apparatus is also used.

特開2007−107995号公報JP 2007-107995 A

PET装置やPET/CT装置では、被検体内で生じるγ線の減弱を補正する必要がある。図10は、減弱補正前後でのPET画像例を示す図である。同図に示すように、PET画像は減弱補正前後で大きく異なるため、減弱補正は不可欠であるといえる。また、SPECT/CT装置でも同様の問題がある。   In the PET apparatus and the PET / CT apparatus, it is necessary to correct the attenuation of γ rays generated in the subject. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of PET images before and after attenuation correction. As shown in the figure, attenuation correction is indispensable because PET images differ greatly before and after attenuation correction. The SPECT / CT apparatus has the same problem.

減弱補正には、透過スキャンで収集した減弱データを使用する方法とCT画像を使用する方法とがある。CT画像を使用する減弱補正は、透過スキャンで減弱データを収集する場合と比較して、検査時間が短くなる、減弱マップ値の精度が向上するなどの利点がある。   The attenuation correction includes a method using attenuation data collected by transmission scanning and a method using CT images. The attenuation correction using the CT image has an advantage that the inspection time is shortened and the accuracy of the attenuation map value is improved as compared with the case where attenuation data is collected by transmission scanning.

しかしながら、CT画像を使用する減弱補正には、呼吸により位置が変わる横隔膜周辺など動きのある部位では、SUV(Standardized Uptake Value)値が大きく変動するという問題がある。   However, the attenuation correction using the CT image has a problem that the SUV (Standardized Uptake Value) value greatly fluctuates in a moving part such as the periphery of the diaphragm whose position changes due to respiration.

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、横隔膜周辺など動きのある部位の減弱補正を精度良く行うことができる核医学イメージング装置および核医学画像作成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems caused by the prior art, and provides a nuclear medicine imaging apparatus and a nuclear medicine image creation method capable of accurately performing attenuation correction of a moving part such as the periphery of the diaphragm. The purpose is to provide.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1記載の本発明は、CT画像を使用して核医学画像の減弱補正を行う核医学イメージング装置であって、生成する核医学画像と同一位置のCT画像および該CT画像の前後のCT画像を加重平均したCT画像を用いて減弱マップを作成する減弱マップ作成手段と、前記減弱マップ作成手段により作成された減弱マップを用いて核医学画像の減弱補正を行う減弱補正手段とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention according to claim 1 is a nuclear medicine imaging apparatus that performs attenuation correction of a nuclear medicine image using a CT image. Attenuation map creating means for creating an attenuation map using a CT image at the same position and a CT image obtained by weighted averaging of CT images before and after the CT image, and nuclear medicine using the attenuation map created by the attenuation map creating means An attenuation correction unit that performs image attenuation correction is provided.

また、請求項7記載の本発明は、CT画像を使用して核医学画像の減弱補正を行う核医学画像作成方法であって、生成する核医学画像と同一位置のCT画像および該CT画像の前後のCT画像を加重平均したCT画像を用いて減弱マップを作成する減弱マップ作成ステップと、前記減弱マップ作成ステップにより作成された減弱マップを用いて核医学画像の減弱補正を行う減弱補正ステップとを含んだことを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a nuclear medicine image creation method for performing attenuation correction of a nuclear medicine image using a CT image, the CT image at the same position as the nuclear medicine image to be generated, and the CT image An attenuation map creating step for creating an attenuation map using a CT image obtained by weighted averaging of preceding and succeeding CT images; an attenuation correcting step for performing attenuation correction of a nuclear medicine image using the attenuation map created by the attenuation map creating step; It is characterized by including.

請求項1または7記載の本発明によれば、横隔膜付近など動きのある部位の核医学画像のSUV値の精度を向上することができる。   According to the first or seventh aspect of the present invention, it is possible to improve the accuracy of the SUV value of a nuclear medicine image of a moving part such as the vicinity of the diaphragm.

以下に添付図面を参照して、この発明に係る核医学イメージング装置および核医学画像作成方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、本実施例では、本発明をPET/CT装置に適用した場合を中心に説明する。また、本実施例では、横隔膜近辺のPET画像を減弱補正する場合を中心に説明する。   Exemplary embodiments of a nuclear medicine imaging apparatus and a nuclear medicine image creation method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the case where the present invention is applied to a PET / CT apparatus will be mainly described. In the present embodiment, the description will focus on a case where attenuation correction is performed on a PET image near the diaphragm.

まず、本実施例に係るPET/CT装置の構成について説明する。図1は、本実施例に係るPET/CT装置の構成を説明するための説明図である。同図に示すように、このPET/CT装置は、PETスキャナ1と、CTスキャナ2と、寝台3と、データ処理装置4と、表示装置5とを有する。また、このPET/CT装置は、図1では省略されているが、ユーザがPET/CT装置への指示を入力するためのボタン、キーボードなどを有する。   First, the configuration of the PET / CT apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the PET / CT apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, the PET / CT apparatus includes a PET scanner 1, a CT scanner 2, a bed 3, a data processing device 4, and a display device 5. Although not shown in FIG. 1, this PET / CT apparatus has buttons, a keyboard, and the like for the user to input instructions to the PET / CT apparatus.

PETスキャナ1は、患者の診断部位から逐次放射される1対のγ線をリング状のデータ検出部に設けられた複数の検出器モジュールを用いて所定のモニタリング期間にて検出し、得られたγ線のカウント値に基づく投影データを検出器モジュールにおけるγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて生成する装置である。   The PET scanner 1 is obtained by detecting a pair of γ-rays sequentially emitted from a diagnosis site of a patient in a predetermined monitoring period using a plurality of detector modules provided in a ring-shaped data detection unit. This is an apparatus that generates projection data based on a count value of γ rays in correspondence with a γ ray detection position and a γ ray incident direction in a detector module.

CTスキャナ2は、X線を発生するX線発生装置とX線を検出する検出器を備え、X線発生装置により発生したX線を患者に照射し、患者を透過したX線を検出器により検出して投影データを生成する装置である。   The CT scanner 2 includes an X-ray generator that generates X-rays and a detector that detects X-rays. The patient is irradiated with X-rays generated by the X-ray generator, and X-rays transmitted through the patient are detected by the detector. An apparatus that detects and generates projection data.

寝台3は、患者を載せるベッドである。データ処理装置4は、PETスキャナ1およびCTスキャナ2によってそれぞれ生成された投影データを処理してPET画像およびCT画像を生成し、表示装置5に表示する装置である。   The bed 3 is a bed on which a patient is placed. The data processing device 4 is a device that processes the projection data generated by the PET scanner 1 and the CT scanner 2 to generate a PET image and a CT image, and displays them on the display device 5.

図2は、データ処理装置4の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このデータ処理装置4は、CT画像記憶部41と、補正テーブル作成部42と、補正テーブル記憶部43と、補正処理部44と、入力受付部45と、PET画像記憶部46とを有する。   FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the data processing device 4. As shown in the figure, the data processing device 4 includes a CT image storage unit 41, a correction table creation unit 42, a correction table storage unit 43, a correction processing unit 44, an input reception unit 45, and a PET image storage. Part 46.

CT画像記憶部41は、CTスキャナ2によって生成された投影データから作成されたCT画像を記憶する記憶部である。このCT画像記憶部41は、後述する補正テーブル作成用のCT画像として様々な患者の横隔膜付近の呼吸同期CT画像と非同期CT画像を記憶するとともに、PET画像の減弱補正用として患者の横隔膜付近の非同期CT画像を記憶する。   The CT image storage unit 41 is a storage unit that stores a CT image created from projection data generated by the CT scanner 2. The CT image storage unit 41 stores respiratory synchronous CT images and asynchronous CT images near various patient diaphragms as CT images for creating a correction table, which will be described later, and is used for correction of attenuation of PET images. Store asynchronous CT images.

補正テーブル作成部42は、補正処理部44が減弱補正を行う際に用いる減弱マップを作成するための重みを定義する補正テーブルを作成する処理部であり、比較画像表示部421と、テーブル作成部422とを有する。   The correction table creation unit 42 is a processing unit that creates a correction table that defines weights for creating an attenuation map used when the correction processing unit 44 performs attenuation correction. The correction table creation unit 42 includes a comparison image display unit 421 and a table creation unit. 422.

比較画像表示部421は、減弱マップを作成するための重みを定義する重み定義処理を行う処理部である。図3は、横隔膜を対象として比較画像表示部421による重み定義処理を説明するための説明図である。   The comparative image display unit 421 is a processing unit that performs a weight definition process for defining a weight for creating an attenuation map. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the weight definition processing by the comparative image display unit 421 for the diaphragm.

同図(a)に示すように、比較画像表示部421は、全身CTコロナル画像上にて、横隔膜の位置にカーソルを設定して表示する。また、その位置の呼吸同期CT画像をリファレンス画像として表示する。ここで、呼吸同期CT画像とは、呼吸による横隔膜の動きが少ない画像である。そして、比較画像表示部421は、同図(b)に示すように、カーソルの位置を中心とした前後NスライスのCT画像を表示する。なお、Nはユーザが指定可能な数であり、この例ではN=3である。リファレンスは呼吸同期CTの同期したスライスを全て加算したものを用いる。   As shown in FIG. 5A, the comparative image display unit 421 sets and displays a cursor at the position of the diaphragm on the whole body CT coronal image. Further, the respiratory synchronization CT image at that position is displayed as a reference image. Here, the respiratory-synchronized CT image is an image in which the movement of the diaphragm due to respiration is small. Then, the comparison image display unit 421 displays the CT images of N slices before and after the position of the cursor as shown in FIG. Note that N is a number that can be specified by the user, and in this example, N = 3. The reference uses the sum of all synchronized slices of respiratory synchronized CT.

そして、ユーザが各スライスのCT画像の重みを指定すると、比較画像表示部421は、ユーザが指定した重みで各スライスのCT画像を加重平均した加重平均CT画像を作成して表示する。ここで、ユーザは、加重平均CT画像がリファレンス画像に近くなるように重みを指定する。この例では、3スライスのCT画像に対してユーザは「1:2:1」の重みを指定している。   When the user designates the weight of the CT image of each slice, the comparison image display unit 421 creates and displays a weighted average CT image obtained by weighted averaging the CT images of each slice with the weight designated by the user. Here, the user designates the weight so that the weighted average CT image is close to the reference image. In this example, the user designates a weight of “1: 2: 1” for a CT image of three slices.

このように、比較画像表示部421が、カーソルの位置を中心とした前後NスライスのCT画像およびこれらのCT画像をユーザの指定する重みで加重平均したCT画像を表示することによって、ユーザはリファレンス画像に最も近いCT画像を得るための重みを定義することができる。なお、ユーザによる重みの定義は、横隔膜のスライスに対してだけでなく、横隔膜の前後のMスライスに対して行われる。ここで、Mはユーザが指定する数である。また、ユーザによる重みの定義は、患者の体型、年齢、男女別に基づいて複数に分類される。   In this way, the comparison image display unit 421 displays the CT images of N slices before and after the center of the cursor position and the CT images obtained by weighted averaging the CT images with the weights specified by the user, thereby allowing the user to perform a reference. A weight for obtaining a CT image closest to the image can be defined. The definition of the weight by the user is performed not only for the slices of the diaphragm but also for the M slices before and after the diaphragm. Here, M is a number designated by the user. Moreover, the definition of the weight by the user is classified into a plurality based on the patient's body type, age, and sex.

また、ここでは、リファレンス画像として呼吸同期CT画像を用いることとしたが、呼吸同期CT画像の代わりにトランスミッション画像を用いることもできる。また、ここでは、リファレンス画像と最も近い加重平均CT画像をユーザに選択させることとしたが、比較画像表示部421が、リファレンス画像と最も近い加重平均CT画像を特定するようにすることもできる。   Here, the respiratory synchronization CT image is used as the reference image, but a transmission image can be used instead of the respiratory synchronization CT image. Here, the user selects the weighted average CT image closest to the reference image. However, the comparison image display unit 421 may specify the weighted average CT image closest to the reference image.

図4は、比較画像表示部421が、リファレンス画像と最も近い加重平均CT画像を特定する方法を説明するための説明図である。同図に示すように、リファレンス画像と加重平均CT画像の同一箇所にROI(Region of Interest)を取り、ROI内の画素値を比較してリファレンス画像と最も近い加重平均CT画像を特定することができる。   FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method in which the comparative image display unit 421 specifies the weighted average CT image closest to the reference image. As shown in the figure, the ROI (Region of Interest) is taken at the same location of the reference image and the weighted average CT image, and the pixel value in the ROI is compared to identify the weighted average CT image closest to the reference image. it can.

ただし、リファレンス画像がトランスミッション画像である場合には、画素値の絶対値では比較することができないので、ROI内の1つの画素値を基準として相対値で画素値を比較する。あるいは、ユーザの選択と合わせてリファレンス画像と最も近い加重平均CT画像を特定するようにすることもできる。また、画素値の比較結果を表示してユーザに選択させるようにすることもできる。   However, when the reference image is a transmission image, the absolute value of the pixel value cannot be compared, so the pixel value is compared with a relative value based on one pixel value in the ROI. Alternatively, the weighted average CT image closest to the reference image can be specified together with the user's selection. In addition, the comparison result of the pixel value can be displayed and the user can select it.

図2に戻って、テーブル作成部422は、比較画像表示部421による重み定義処理によって定義された重みを用いて補正テーブルを作成し、補正テーブル記憶部43に書き込む処理部である。   Returning to FIG. 2, the table creation unit 422 is a processing unit that creates a correction table using the weights defined by the weight definition processing by the comparison image display unit 421 and writes the correction table in the correction table storage unit 43.

補正テーブル記憶部43は、テーブル作成部422によって作成された補正テーブルを記憶する記憶部である。この補正テーブル記憶部43は、Mスライス分の重みを定義した補正テーブルを患者の体型、年齢、男女別などに基づいて複数個記憶する。   The correction table storage unit 43 is a storage unit that stores the correction table created by the table creation unit 422. The correction table storage unit 43 stores a plurality of correction tables defining weights for M slices based on the patient's body type, age, sex, and the like.

図5は、補正テーブル記憶部43が記憶する補正テーブルの一例を示す図である。同図に示すように、この補正テーブルは、患者の体型、年齢、男女別を示すラベルと、重みを定義するテーブルの数(M)を示すテーブル数と、加重平均に用いるCT画像の数を示すフレーム数(N)と、各スライスの重みを定義する。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a correction table stored in the correction table storage unit 43. As shown in the figure, this correction table includes a label indicating the patient's body type, age, and gender, the number of tables indicating the number of tables defining weight (M), and the number of CT images used for the weighted average. The number of frames (N) to be shown and the weight of each slice are defined.

図5の補正テーブルは、20歳から24歳までの肥満の男子の重みを定義したものであり、3つのテーブルが定義され、加重平均に用いるCT画像の数は5であり、各スライスに対して5個の重みが定義される。また、図5において、「スライス2」がカーソル位置(横隔膜の位置)のスライスを中心とする補正テーブルであり、「スライス1」がカーソル位置より1つ前のスライスを中心とする補正テーブルであり、「スライス3」がカーソル位置より1つ後のスライスを中心とする補正テーブルである。   The correction table in FIG. 5 defines the weights of obese boys from the age of 20 to 24, three tables are defined, the number of CT images used for the weighted average is 5, and for each slice, Five weights are defined. In FIG. 5, “Slice 2” is a correction table centered on the slice at the cursor position (diaphragm position), and “Slice 1” is a correction table centered on the slice immediately before the cursor position. , “Slice 3” is a correction table centered on the slice immediately after the cursor position.

なお、ここでは、補正テーブルに重みだけを定義することとしたが、部位によってはCT画像を拡大・縮小や平行移動して加重平均を取った方が適切な場合もあり、補正テーブルに拡大縮小率や平行移動量を定義するようにすることもできる。   Here, only the weight is defined in the correction table. However, depending on the part, it may be more appropriate to obtain the weighted average by enlarging / reducing or translating the CT image. It is also possible to define a rate and a translation amount.

補正処理部44は、補正テーブル記憶部43が記憶する補正テーブルを用いてPET画像の減弱補正を行う処理部であり、確認画像表示部441と、加重平均処理部442と、減弱マップ作成部443と、再構成部444とを有する。   The correction processing unit 44 is a processing unit that performs attenuation correction of the PET image using the correction table stored in the correction table storage unit 43, and includes a confirmation image display unit 441, a weighted average processing unit 442, and an attenuation map creation unit 443. And a reconfiguration unit 444.

確認画像表示部441は、減弱補正に関して、ユーザに確認用の画像を表示する処理部である。図6は、確認画像表示部441が表示する画像を説明するための説明図である。同図に示すように、この確認画像表示部441は、全身CTコロナル画像上にて、横隔膜の位置にカーソル位置を設定して表示する。また、PETコロナル画像(減弱補正なし)に対しても、同一位置にカーソルを設定して表示する。さらに、横隔膜位置のCT画像とPET画像を表示する。なお、この確認画像表示部441は、図6に示す画像の他に、補正テーブルに定義された重みを用いて加重平均されたCT画像、減弱補正後のPET画像も表示する。   The confirmation image display unit 441 is a processing unit that displays a confirmation image to the user regarding attenuation correction. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an image displayed by the confirmation image display unit 441. As shown in the figure, the confirmation image display unit 441 displays the set position of the cursor at the position of the diaphragm on the whole body CT coronal image. In addition, a cursor is set at the same position and displayed for a PET coronal image (without attenuation correction). Further, a CT image and a PET image at the diaphragm position are displayed. In addition to the image shown in FIG. 6, the confirmation image display unit 441 also displays a weighted average CT image using the weights defined in the correction table and a PET image after attenuation correction.

加重平均処理部442は、補正テーブル記憶部43が記憶する補正テーブルを用いてCT画像の加重平均を取る処理部である。図7は、加重平均処理部442がCT画像の加重平均に用いる重みの分布を示す図であり、ピーク値(中心スライス)と加重範囲を示している。加重平均処理部442は、スライス方向に対して、スライス毎に加重平均を取る枚数と重みを変えた平滑化処理を行うが、図7に示すように、横隔膜の位置では動きが大きいため広い範囲の(枚数の多い)CT画像を用いつつ重みの広がりの多い平滑化処理を行い、横隔膜から離れるにしたがって動きが小さくなるため狭い範囲の(枚数の少ない)CT画像を用いつつ重みの広がりの少ない平滑化処理を行う。   The weighted average processing unit 442 is a processing unit that takes a weighted average of CT images using the correction table stored in the correction table storage unit 43. FIG. 7 is a diagram showing a distribution of weights used by the weighted average processing unit 442 for weighted average of CT images, and shows peak values (center slices) and weight ranges. The weighted average processing unit 442 performs smoothing processing in which the number of weighted averages for each slice and the weights are changed in the slice direction. However, as illustrated in FIG. Smoothing process with a large weight spread while using the CT image (with a large number of images), and the movement becomes smaller as the distance from the diaphragm increases. Perform smoothing.

また、この加重平均処理部442は、加重平均を取ったCT画像を加重平均前のCT画像とともに確認画像表示部441に表示させる。ユーザは、加重平均前後のCT画像を比較することによって、補正による影響を確認することができる。   In addition, the weighted average processing unit 442 displays the CT image obtained by the weighted average on the confirmation image display unit 441 together with the CT image before the weighted average. The user can confirm the influence of the correction by comparing the CT images before and after the weighted average.

減弱マップ作成部443は、加重平均処理部442により作成された加重平均CT画像を用いて減弱マップを作成する処理部である。この減弱マップ作成部443が加重平均CT画像を用いて減弱マップを作成することによって、呼吸の影響を受ける横隔膜付近など動きの大きい部位のPET画像についてSUV値の精度を向上させることができる。   The attenuation map creation unit 443 is a processing unit that creates an attenuation map using the weighted average CT image created by the weighted average processing unit 442. The attenuation map creation unit 443 creates an attenuation map using the weighted average CT image, so that the accuracy of the SUV value can be improved for a PET image of a portion having a large movement such as the vicinity of the diaphragm affected by respiration.

再構成部444は、減弱マップ作成部443により作成された減弱マップを用いてPET画像の減弱補正を行う処理部である。また、この再構成部444は、減弱補正前後のPET画像を確認画像表示部441に表示させる。   The reconstruction unit 444 is a processing unit that performs attenuation correction of a PET image using the attenuation map created by the attenuation map creation unit 443. In addition, the reconstruction unit 444 causes the confirmation image display unit 441 to display the PET images before and after attenuation correction.

入力受付部45は、ボタン、キーボードなどを用いたユーザの指示を受け付け、受け付けた指示を補正テーブル作成部42または補正処理部44に通知する処理部である。ユーザの指示としては、補正テーブル作成指示、重み指示、減弱補正実行指示などがある。   The input reception unit 45 is a processing unit that receives a user instruction using a button, a keyboard, and the like and notifies the correction table creation unit 42 or the correction processing unit 44 of the received instruction. User instructions include correction table creation instructions, weight instructions, attenuation correction execution instructions, and the like.

PET画像記憶部46は、PET画像を記憶する記憶部であり、減弱補正前のPET画像および減弱補正後のPET画像を記憶する。   The PET image storage unit 46 is a storage unit that stores a PET image, and stores a PET image before attenuation correction and a PET image after attenuation correction.

次に、補正テーブル作成部42による補正テーブル作成処理の処理手順について説明する。図8は、補正テーブル作成部42による補正テーブル作成処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、一つのスライス位置について補正テーブルを作成する場合について説明する。   Next, a processing procedure of correction table creation processing by the correction table creation unit 42 will be described. FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of correction table creation processing by the correction table creation unit 42. Here, a case where a correction table is created for one slice position will be described.

図8に示すように、この補正テーブル作成処理では、補正テーブル作成部42は、呼吸による臓器移動の少ない部分にて、呼気同期CT画像とPET/CT装置のCT画像との位置合わせを行う(ステップS11)。なお、位置ずれがない場合には、この処理は不要である。   As shown in FIG. 8, in this correction table creation process, the correction table creation unit 42 aligns the breath-synchronized CT image and the CT image of the PET / CT apparatus at a portion where there is little organ movement due to respiration ( Step S11). Note that this processing is not necessary when there is no positional deviation.

そして、比較画像表示部421が、全身CTコロナル画像上にて、横隔膜位置にカーソルを設定して表示し(ステップS12)、横隔膜位置の呼気同期CT画像をリファレンス画像として表示する(ステップS13)。また、比較画像表示部421は、横隔膜位置を中心として前後NスライスのCT画像を表示する(ステップS14)。   Then, the comparative image display unit 421 sets and displays a cursor at the diaphragm position on the whole body CT coronal image (step S12), and displays the breath synchronization CT image at the diaphragm position as a reference image (step S13). Further, the comparative image display unit 421 displays the CT images of N slices before and after the diaphragm position as a center (step S14).

そして、ユーザが各スライスのCT画像の重みを指定すると、比較画像表示部421は、ユーザが指定した重みを受け付け(ステップS15)、受け付けた重みを用いてCT画像を加重平均し、加重平均CT画像を表示する(ステップS16)。   When the user designates the weight of the CT image of each slice, the comparison image display unit 421 accepts the weight designated by the user (step S15), performs weighted averaging of the CT image using the accepted weight, and weighted average CT An image is displayed (step S16).

そして、ユーザがリファレンス画像と最も近い加重平均CT画像を指定すると、テーブル作成部422が補正テーブルを作成し(ステップS17)、補正テーブル記憶部43に書き込む。   When the user designates the weighted average CT image closest to the reference image, the table creation unit 422 creates a correction table (step S17) and writes it in the correction table storage unit 43.

このように、補正テーブル作成部42がリファレンス画像と加重平均CT画像を表示してユーザにCT画像の重みを指定させることによって、横隔膜を中心とするCT画像の重みを定義する補正テーブルを作成することができる。   Thus, the correction table creation unit 42 creates the correction table that defines the weight of the CT image centered on the diaphragm by displaying the reference image and the weighted average CT image and allowing the user to specify the weight of the CT image. be able to.

次に、補正処理部44によるPET画像補正処理の処理手順について説明する。図9は、補正処理部44によるPET画像補正処理の処理手順を示すフローチャートである。図9に示すように、このPET画像補正処理では、確認画像表示部441が、全身CTコロナル画像上にて、横隔膜位置にカーソルを設定して表示し(ステップS21)、PETコロナル画像に対しても同一位置にカーソルを設定して表示する(ステップS22)。また、この位置のCT画像とPET画像を表示する。   Next, a processing procedure of PET image correction processing by the correction processing unit 44 will be described. FIG. 9 is a flowchart illustrating the processing procedure of the PET image correction processing by the correction processing unit 44. As shown in FIG. 9, in this PET image correction process, the confirmation image display unit 441 sets and displays a cursor at the diaphragm position on the whole body CT coronal image (step S21), and displays the PET coronal image. Is also set and displayed at the same position (step S22). Also, a CT image and a PET image at this position are displayed.

そして、加重平均処理部442が補正テーブルを用いて加重平均CT画像を作成し(ステップS23)、確認画像表示部441が加重平均前後のCT画像を表示する(ステップS24)。そして、加重平均前後のCT画像により補正による影響をユーザに確認させた後、減弱マップ作成部443が加重平均CT画像を用いて減弱マップを作成する(ステップS25)。そして、再構成部444が減弱マップを用いてPET画像を減弱補正し(ステップS26)、確認画像表示部441が減弱補正前後のPET画像を表示する(ステップS27)。   Then, the weighted average processing unit 442 creates a weighted average CT image using the correction table (step S23), and the confirmation image display unit 441 displays the CT images before and after the weighted average (step S24). Then, after allowing the user to confirm the influence of the correction using the CT images before and after the weighted average, the attenuation map creation unit 443 creates an attenuation map using the weighted average CT image (step S25). Then, the reconstruction unit 444 attenuates and corrects the PET image using the attenuation map (step S26), and the confirmation image display unit 441 displays the PET images before and after the attenuation correction (step S27).

このように、補正処理部44が、補正テーブルに定義された重みで加重平均したCT画像を用いて減弱補正を行うことによって、横隔膜近辺のPET画像のSUV値の精度を向上させることができる。なお、確認画像表示部441が、減弱補正前後のPET画像に加えて減弱補正前後のSUV値を表示するようにすることもできる。   As described above, the correction processing unit 44 performs the attenuation correction using the CT image weighted and averaged with the weight defined in the correction table, thereby improving the accuracy of the SUV value of the PET image near the diaphragm. The confirmation image display unit 441 may display the SUV values before and after attenuation correction in addition to the PET images before and after attenuation correction.

上述してきたように、本実施例では、ユーザが横隔膜近辺の各CT画像に対して加重平均CT画像がリファレンス画像に近くなるように指定した重みに基づいて補正テーブル作成部42のテーブル作成部422が補正テーブルを作成する。そして、補正処理部44の加重平均処理部442が補正テーブルに定義された重みを用いて横隔膜近辺のCT画像を加重平均し、減弱マップ作成部443が加重平均CT画像を用いて減弱マップを作成し、再構成部444が減弱マップを用いてPET画像を減弱補正する。したがって、呼吸による横隔膜の移動の影響をなくしてPET画像の減弱補正を行うことができ、横隔膜近辺のPET画像のSUV値の精度を向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, the table creation unit 422 of the correction table creation unit 42 based on the weight specified by the user so that the weighted average CT image is close to the reference image for each CT image near the diaphragm. Creates a correction table. Then, the weighted average processing unit 442 of the correction processing unit 44 performs weighted averaging of CT images near the diaphragm using the weights defined in the correction table, and the attenuation map creation unit 443 creates an attenuation map using the weighted average CT images. Then, the reconstruction unit 444 performs attenuation correction on the PET image using the attenuation map. Therefore, the PET image attenuation correction can be performed without the influence of the movement of the diaphragm due to respiration, and the accuracy of the SUV value of the PET image near the diaphragm can be improved.

なお、本実施例では、横隔膜近辺のPET画像を減弱補正する場合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、呼吸などにより臓器が移動する部位のPET画像を減弱補正する場合に同様に適用することができる。   In this embodiment, the case where attenuation correction is performed on a PET image near the diaphragm has been described. However, the present invention is not limited to this, and the case where attenuation correction is performed on a PET image where an organ moves due to breathing or the like. Can be applied to as well.

また、本実施例では、PET/CT装置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、減弱補正にCT画像を用いるPET装置にも同様に適用することができる。また、SPECT/CT装置および減弱補正にCT画像を用いるSPECT装置にも適用することができる。   In this embodiment, the PET / CT apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to a PET apparatus that uses a CT image for attenuation correction. The present invention can also be applied to a SPECT / CT apparatus and a SPECT apparatus that uses a CT image for attenuation correction.

また、本実施例では、減弱補正を行う場合について説明した。しかし、PET装置やSPECT装置では、CT画像と機能画像を融合させるときに、呼吸等の影響で臓器の位置がずれた場合に同一スライス位置のCT画像と機能画像がミスマッチをおこす。このようにCT画像と機能画像がミスマッチをおこす場合にも、前後のCT画像を加重平均したCT画像を用いることによって、臓器の移動による影響を小さくすることができる。   In this embodiment, the case where attenuation correction is performed has been described. However, in the PET apparatus and the SPECT apparatus, when the CT image and the functional image are fused, the CT image and the functional image at the same slice position mismatch when the position of the organ is shifted due to respiration or the like. As described above, even when the CT image and the functional image have a mismatch, the influence of the movement of the organ can be reduced by using the CT image obtained by weighted averaging of the preceding and succeeding CT images.

以上のように、本発明は、CT画像を減弱補正に用いるPET/CT装置、PET装置、SPECT/CT装置、SPECT装置などに有用であり、特に、臓器が移動する部位のPET画像やSPECT画像の減弱補正に適している。   As described above, the present invention is useful for a PET / CT apparatus, a PET apparatus, a SPECT / CT apparatus, a SPECT apparatus, or the like that uses a CT image for attenuation correction, and in particular, a PET image or a SPECT image of a site where an organ moves. This is suitable for correcting attenuation.

本実施例に係るPET/CT装置の構成を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the PET / CT apparatus which concerns on a present Example. データ処理装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of a data processor. 横隔膜を対象として比較画像表示部による重み定義処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the weight definition process by the comparative image display part for the diaphragm. 比較画像表示部が、リファレンス画像と最も近い加重平均CT画像を特定する方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the method for a comparative image display part to specify the weighted average CT image nearest to a reference image. 補正テーブル記憶部が記憶する補正テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correction table which a correction table memory | storage part memorize | stores. 確認画像表示部が表示する画像を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the image which a confirmation image display part displays. 加重平均処理部がCT画像の加重平均に用いる重みの分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the weight which a weighted average process part uses for the weighted average of CT image. 補正テーブル作成部による補正テーブル作成処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the correction table preparation process by the correction table preparation part. 補正処理部によるPET画像補正処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the PET image correction process by a correction process part. 減弱補正前後でのPET画像例を示す図である。It is a figure which shows the PET image example before and behind attenuation correction.

符号の説明Explanation of symbols

1 PETスキャナ
2 CTスキャナ
3 寝台
4 データ処理装置
5 表示装置
41 CT画像記憶部
42 補正テーブル作成部
43 補正テーブル記憶部
44 補正処理部
45 入力受付部
46 PET画像記憶部
421 比較画像表示部
422 テーブル作成部
441 確認画像表示部
442 加重平均処理部
443 減弱マップ作成部
444 再構成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PET scanner 2 CT scanner 3 Bed 4 Data processing apparatus 5 Display apparatus 41 CT image storage part 42 Correction table creation part 43 Correction table storage part 44 Correction processing part 45 Input reception part 46 PET image storage part 421 Comparison image display part 422 Table Creation unit 441 Confirmation image display unit 442 Weighted average processing unit 443 Attenuation map creation unit 444 Reconstruction unit

Claims (7)

CT画像を使用して核医学画像の減弱補正を行う核医学イメージング装置であって、
生成する核医学画像と同一位置のCT画像および該CT画像の前後のCT画像を加重平均したCT画像を用いて減弱マップを作成する減弱マップ作成手段と、
前記減弱マップ作成手段により作成された減弱マップを用いて核医学画像の減弱補正を行う減弱補正手段と
を備えたことを特徴とする核医学イメージング装置。
A nuclear medicine imaging apparatus that performs attenuation correction of nuclear medicine images using CT images,
An attenuation map creating means for creating an attenuation map using a CT image obtained by weighted averaging of a CT image at the same position as the nuclear medicine image to be generated and CT images before and after the CT image;
A nuclear medicine imaging apparatus comprising: attenuation correction means for performing attenuation correction of a nuclear medicine image using the attenuation map created by the attenuation map creating means.
前記減弱マップ作成手段がCT画像の加重平均に用いる重みを定義する補正テーブルを作成する補正テーブル作成手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の核医学イメージング装置。   2. The nuclear medicine imaging apparatus according to claim 1, further comprising a correction table creating unit that creates a correction table that defines a weight used by the attenuation map creating unit for a weighted average of CT images. 前記補正テーブル作成手段は、生成する核医学画像と同一位置のCT画像および該CT画像の前後のCT画像に対して利用者が指定した重みにより加重平均したCT画像を減弱マップ作成用リファレンス画像とともに表示することによって利用者に指定された重みを用いて前記補正テーブルを作成することを特徴とする請求項2に記載の核医学イメージング装置。   The correction table creating means includes a CT image that is the same position as the nuclear medicine image to be generated and a CT image weighted and averaged with a weight designated by the user for the CT images before and after the CT image, together with a reference image for creating an attenuation map The nuclear medicine imaging apparatus according to claim 2, wherein the correction table is created by using a weight specified by the user by displaying. 前記補正テーブル作成手段により表示される減弱マップ作成用リファレンス画像は、呼吸同期CT画像またはトランスミッション画像であることを特徴とする請求項3に記載の核医学イメージング装置。   The nuclear medicine imaging apparatus according to claim 3, wherein the attenuation map creating reference image displayed by the correction table creating means is a respiratory synchronization CT image or a transmission image. 前記補正テーブル作成手段は、体型、年齢、男女別に基づいて複数の補正テーブルを作成することを特徴とする請求項2、3または4に記載の核医学イメージング装置。   5. The nuclear medicine imaging apparatus according to claim 2, wherein the correction table creating means creates a plurality of correction tables based on body type, age, and sex. 前記補正テーブル作成手段は、重みに加えて画像の拡大縮小率および平行移動量を定義する補正テーブルを作成することを特徴とする請求項2〜5のいずれか一つに記載の核医学イメージング装置。 The nuclear medicine imaging apparatus according to claim 2, wherein the correction table creating unit creates a correction table that defines an enlargement / reduction ratio and translation amount of an image in addition to a weight. . CT画像を使用して核医学画像の減弱補正を行う核医学画像作成方法であって、
生成する核医学画像と同一位置のCT画像および該CT画像の前後のCT画像を加重平均したCT画像を用いて減弱マップを作成する減弱マップ作成ステップと、
前記減弱マップ作成ステップにより作成された減弱マップを用いて核医学画像の減弱補正を行う減弱補正ステップと
を含んだことを特徴とする核医学画像作成方法。
A nuclear medicine image creation method for performing attenuation correction of a nuclear medicine image using a CT image,
An attenuation map creating step of creating an attenuation map using a CT image obtained by weighted averaging of a CT image at the same position as the nuclear medicine image to be generated and CT images before and after the CT image;
A nuclear medicine image creation method comprising: an attenuation correction step of performing attenuation correction of a nuclear medicine image using the attenuation map created by the attenuation map creation step.
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