JP5011250B2 - Radiation imaging apparatus and image information creation method - Google Patents
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Description
本発明は、放射線撮像装置の画像情報作成方法及び放射線撮像装置に関する。 The present invention relates to a method for creating image information of a radiation imaging apparatus and a radiation imaging apparatus.
特許文献1には、呼吸停止状態の第1X線CT像と呼吸状態の第2X線CT像とにおける各部位の大域的な位置合わせをし、第2X線CT像のボケた部位の画像を補正して、第1X線CT像のようなボケていない部位の画像にすることが記載されている。
In
上記特許文献1では、呼吸による遥動を除いてPET像を補正する際に画像の位置補正をしているが、画像の定量性について考慮されていない。また、撮像範囲については画像全体での補正を行っており、画像が欠損する場合を考慮されておらず、撮像範囲の問題について考慮されていない。
In the above-mentioned
一般のPET撮像ではもちろんのこと、PET装置を用いた経過観察においては以下の項目が特に問題である。 In general PET imaging, the following items are particularly problematic in follow-up observation using a PET apparatus.
(1)画像の定量性
(2)撮像範囲
本研究の目的は、画像を用いた経過観察において、定量性を維持し、広い撮像視野を確保した画像を得るために、それらに大きな影響を及ぼすデータを高精度,広撮像視野で取得することができる放射線撮像装置の画像情報作成方法を提供することにある。
(1) Image quantification (2) Imaging range The purpose of this study is to maintain the quantification in follow-up observation using images and to obtain images with a wide imaging field of view. An object of the present invention is to provide a method for creating image information of a radiation imaging apparatus capable of acquiring data with high accuracy and a wide imaging field of view.
被検者を載せる寝台と、寝台の長手方向の軸のまわりに環状配置され、放射線のエネルギーに応じた信号を出力する複数の放射線検出器と、放射線検出器と寝台の間にあって、放射線検出器の内周に沿って回転させられ、被検者から放出される第一放射線と異なるエネルギーを持つ第二放射線を放出する放射線発生手段と、第一放射線と第二放射線による画像を作成するデータ処理装置と、第一放射線と第二放射線による画像を表示する表示装置とを備え、データ処理装置は、複数の前記第二放射線による画像で共通な領域とは異なる領域から得られる情報を、他方の第二放射線による画像に適用する対応領域処理部を備えた放射線撮像装置を提供する。 A bed on which the subject is placed, a plurality of radiation detectors arranged around the longitudinal axis of the bed and outputting a signal corresponding to the energy of the radiation, and between the radiation detector and the bed, the radiation detector The radiation generating means for emitting a second radiation having a different energy from the first radiation emitted from the subject, rotated along the inner circumference of the subject, and data processing for creating an image by the first radiation and the second radiation And a display device that displays an image of the first radiation and the second radiation, and the data processing device receives information obtained from a region different from the region common to the plurality of images of the second radiation from the other Provided is a radiation imaging apparatus including a corresponding region processing unit applied to an image by second radiation.
画像を用いた経過観察において、高精度,広撮像視野のデータを収集でき、経過観察に耐え得るエミッション画像を取得することができる。 In follow-up observation using images, high-accuracy and wide-viewing field of view data can be collected, and an emission image that can withstand follow-up observation can be acquired.
以下図面を用いて実施例を説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.
本実施例として、PET装置を用いて説明する。 This embodiment will be described using a PET apparatus.
PET装置は、近年、主として医療分野における腫瘍診断の目的で重用されている。PET装置は、被検体である被検者に注入された放射線薬剤に由来して被検者の体内から放出される放射線(γ線)を計測し、その計測データから被検者体内の放射性薬剤の分布を画像化する。このようなPET装置は、代謝機能や生理機能の診断に用いられる。放射線計測技術を応用した、非侵襲的に被検者体内の画像を得る放射線画像診断装置の代表的なものにX線CT装置がある。 In recent years, PET apparatuses have been heavily used mainly for the purpose of tumor diagnosis in the medical field. The PET device measures radiation (γ rays) derived from the radiopharmaceutical injected into the subject who is the subject and released from the subject's body, and the radiopharmaceutical in the subject's body is measured from the measurement data. The distribution of is imaged. Such a PET apparatus is used for diagnosis of metabolic function and physiological function. An X-ray CT apparatus is a representative example of a radiological image diagnosis apparatus that applies a radiation measurement technique and obtains an image inside a subject in a non-invasive manner.
PET装置を用いた悪性腫瘍等の診断は、以下のようにして行われる。まず、陽電子放出核種(15O,13N,11C,18F等)で標識した、体内の特定の部位に特異的に集積する放射性薬剤(以下、PET薬剤と呼ぶ)が被検者に投与される。被検者の体内のPET薬剤から放出された陽電子は、付近の細胞内の電子と結合して陽電子消滅する。この消滅時に、511KeVのエネルギーを有する一対のγ線(以下、対γ線と呼ぶ)が放出される。対γ線のそれぞれは互いにほぼ正反対の方向に放出されるため、双方のγ線を同時計測することにより陽電子消滅イベントが体内のどの直線上で起こったかを特定することができる。これらのγ線は、放射線検出器によって検出される。統計的に十分な数の対γ線を検出した後、フィルタード・バック・プロジェクション法などの画像再構成アルゴリズムを用いることによって、対γ線の発生頻度分布、すなわちPET薬剤の被検者体内での分布を画像化することができる。この体内のPET薬剤に起因して生じるγ線の計測をエミッション計測(以下、E計測という)、及びエミッション計測で得られたγ線検出信号を基に再構成された画像情報をエミッション画像情報(以下、E画像情報という)と呼ぶ。E画像情報は、一般的には単にPET画像と呼ばれるが、本明細書では後述のトランスミッション画像情報(以下、T画像情報という)と区別するためE画像情報と呼ぶ。またE計測から再構成までの一連のプロセスをまとめてエミッション撮像と呼ぶ。 Diagnosis of a malignant tumor or the like using a PET apparatus is performed as follows. First dose, labeled with positron emitting radionuclides (15 O, 13 N, 11 C, 18 F , etc.), radioactive agents that specifically accumulates in a particular site in the body (hereinafter, referred to as PET agent) is the subject Is done. The positrons released from the PET drug in the body of the subject combine with the electrons in nearby cells and disappear. At the time of annihilation, a pair of γ rays having energy of 511 KeV (hereinafter referred to as pair γ rays) are emitted. Since each pair of γ-rays is emitted in directions almost opposite to each other, it is possible to determine on which straight line in the body the positron annihilation event has occurred by simultaneously measuring both γ-rays. These gamma rays are detected by a radiation detector. After detecting a statistically sufficient number of γ-rays, by using an image reconstruction algorithm such as a filtered back projection method, the frequency distribution of γ-rays, that is, the PET drug in the subject's body Can be imaged. The measurement of γ-rays caused by the PET drug in the body is emission measurement (hereinafter referred to as E measurement), and the image information reconstructed based on the γ-ray detection signal obtained by the emission measurement is emission image information ( Hereinafter referred to as E image information). The E image information is generally simply referred to as a PET image, but is referred to as E image information in this specification in order to distinguish it from transmission image information (hereinafter referred to as T image information) described later. A series of processes from E measurement to reconstruction is collectively referred to as emission imaging.
このようなPET装置を用いた検査においては、例えば糖(グルコース)の類似体であるFDG(Fluoro-2-deoxyglucose)と呼ばれるPET薬剤を被検者に投与した場合には、正常部位に比べて糖代謝の大きい悪性腫瘍(がん)にPET薬剤が集積する。このため、悪性腫瘍の位置,形状及び細胞活性度等の機能についての診断が可能になる。 In an examination using such a PET device, for example, when a PET drug called FDG (Fluoro-2-deoxyglucose), which is an analog of sugar (glucose), is administered to a subject, it is compared with a normal site. PET drugs accumulate in malignant tumors (cancer) with large glucose metabolism. This makes it possible to diagnose functions such as the position, shape, and cell activity of malignant tumors.
ところで、定量性を要求するPET検査ではE計測とは別に、PET装置に設けられたトランスミッション線源であるγ線源を用いたトランスミッションと呼ばれる計測(トランスミッション計測、以下T計測という)も行われる。PET計測におけるγ線の減弱とは、放射性薬剤由来のγ線が被検者の体外に出るまでに体内の物質と相互作用を及ぼす結果、画像化に有効な同時計測データとして検出されない現象のことを指す。このγ線の減弱分を補正するプロセスは、減弱補正と呼ばれ、現在では大部分のPET検査で実施されている。 By the way, in PET inspection requiring quantitativeness, measurement called transmission (transmission measurement, hereinafter referred to as T measurement) using a γ-ray source which is a transmission source provided in the PET apparatus is performed separately from E measurement. The attenuation of γ rays in PET measurement is a phenomenon that is not detected as simultaneous measurement data effective for imaging as a result of interaction with substances in the body before γ rays derived from radiopharmaceuticals go out of the subject's body. Point to. This process of correcting the attenuation of γ rays is called attenuation correction and is currently performed in most PET examinations.
減弱補正は通常、T計測で得られるデータを用いて行う。すなわち、γ線源をベッド上に乗っている被検者の周囲で旋回させて、γ線源から放出されるγ線(放射線)を被検者に照射する。このγ線が被検者を透過する様々な方向でのそれぞれの放射線透過率を求める。E計測にて得られたデータが、これらの放射線透過率のデータを用いて補正される。γ線源には通常68Ge−68Gaや137Csなどの放射性同位体(Radio-Isotope;以下「RI」と呼ぶ)が用いられる。γ線源の替りに、特開2006−231083号公報に記載されているようにX線源を用いることも可能である。なお、必要に応じて、T計測によって得られたデータを基に被検者の断層画像情報が再構成される。この断層画像情報は、形態画像情報であり、以下においてT画像情報と呼ばれる。T画像情報は被検者の体内の放射線減弱の分布を表すものである。必要ならばその画像情報を基に再度投影方向ごとの減弱率を求め、これらの減弱率を減弱補正に用いることもできる。 The attenuation correction is usually performed using data obtained by T measurement. That is, the subject is irradiated with γ-rays (radiation) emitted from the γ-ray source by turning the γ-ray source around the subject on the bed. The respective radiation transmittances in various directions through which the γ rays pass through the subject are obtained. Data obtained by the E measurement is corrected using these radiation transmittance data. A radioisotope (Radio-Isotope; hereinafter referred to as “RI”) such as 68 Ge— 68 Ga or 137 Cs is usually used as the γ-ray source. Instead of the γ-ray source, it is also possible to use an X-ray source as described in JP 2006-231083 A. If necessary, the tomographic image information of the subject is reconstructed based on the data obtained by T measurement. This tomographic image information is morphological image information and is hereinafter referred to as T image information. The T image information represents the distribution of radiation attenuation in the body of the subject. If necessary, the attenuation rate for each projection direction can be obtained again based on the image information, and these attenuation rates can be used for attenuation correction.
近年では、The Journal of Nuclear Medicine, Vol. 45, No.1 の4S頁〜14S頁に記載されているような、PET装置にX線CT装置を並列に配置して組み合わせた複合PET/CT装置が普及している。これら複合PET/CT装置ではX線CT装置にて得られた断層画像情報を利用して減弱補正を行っている。特開2006−231083号公報は、環状に配置した複数の放射線検出器の内側でX線源を旋回させる構造のPET装置を提案している。このPET装置も、X線源から放出されて、被検者を透過したX線の検出信号を用いて再構成された断層画像情報を利用して減弱補正を行っている。 In recent years, as described in pages 4S to 14S of The Journal of Nuclear Medicine, Vol. 45, No. 1, a combined PET / CT apparatus in which an X-ray CT apparatus is arranged in parallel with a PET apparatus. Is popular. In these composite PET / CT apparatuses, attenuation correction is performed using tomographic image information obtained by an X-ray CT apparatus. Japanese Patent Laid-Open No. 2006-231083 proposes a PET apparatus having a structure in which an X-ray source is turned inside a plurality of radiation detectors arranged in an annular shape. This PET apparatus also performs attenuation correction using tomographic image information reconstructed by using an X-ray detection signal emitted from an X-ray source and transmitted through a subject.
上記のように腫瘍診断を目的として行うPET撮像を治療(例えば放射線治療,化学療法等)の前後に行うことにより、治療効果を判定したり、予後を判定したりといった目的で行う経過観察が注目されている。従来もX線CT,核磁気共鳴撮像法(Magnetic Resonance Imaging、以下MRI)等の画像診断モダリティを用いた経過観察が行われていた。しかし、X線CT,MRIはいわゆる形態画像と呼ばれ、形,大きさ等が評価されるのみであった。一方PET画像は、上記のように細胞活性度合等の機能を画像化しているため機能画像と呼ばれている。そのためPET画像の持つ情報は、CT,MRIでは得ることのできない情報である。また、PET撮像によって得られる腫瘍の活性度合の機能変化は、形,大きさ等の形態変化よりも早期に観察され、経過観察の有効な手段として期待されている。 Attention is paid to follow-up observations for the purpose of determining the therapeutic effect and prognosis by performing PET imaging for tumor diagnosis as described above before and after treatment (for example, radiotherapy, chemotherapy, etc.). Has been. Conventionally, follow-up has been performed using diagnostic imaging modalities such as X-ray CT and nuclear magnetic resonance imaging (hereinafter referred to as MRI). However, X-ray CT and MRI are called so-called morphological images, and only their shapes, sizes, etc. are evaluated. On the other hand, the PET image is called a function image because it functions as a function of cell activity as described above. Therefore, information possessed by a PET image is information that cannot be obtained by CT or MRI. Moreover, the functional change of the degree of activity of the tumor obtained by PET imaging is observed earlier than the morphological change such as shape and size, and is expected as an effective means of follow-up observation.
PET画像を用いた経過観察を行う際に重要となるのは、PET画像の定量性である。機能情報の定量値が正しくなければ、治療前後の画像を比較することはできないため、経過観察をすることは困難である。PET画像の定量性に対する大きな要因として、上記減弱補正が挙げられる。上記のように放射性薬剤に由来するγ線が体外に出るまでに減弱する量は次のように計算できる。減弱係数μの物質を入射強度I0で距離Lだけ透過した場合の出射強度Iとすると、減弱量は次式で表わされる。 What is important when performing follow-up observation using a PET image is the quantitativeness of the PET image. If the quantitative value of the function information is not correct, the images before and after treatment cannot be compared, and it is difficult to follow up. The attenuation correction is a major factor for the quantitativeness of the PET image. As described above, the amount by which the γ-rays derived from the radiopharmaceutical are attenuated before coming out of the body can be calculated as follows. Assuming that an emission intensity I is obtained when a substance having an attenuation coefficient μ is transmitted by a distance L at an incident intensity I 0 , the attenuation amount is expressed by the following equation.
I/I0=exp(−μL)
人体を構成する成分はほぼ水と考えることができるため、エネルギー511keVのγ線が水を距離L=10cmを透過する際に受ける減弱量は、減弱係数μ=0.095/cm(511keV)を用いると、I/I0=0.387となり、約4割程度まで減弱してしまう。そのためE計測のみでは、真のγ線飛来量、つまり放射線薬剤分布量は計測できず、γ線の減弱量を補正するT計測は必須である。このようにPET画像の定量性においてT計測ならびに減弱補正は重要である。
I / I 0 = exp (-μL)
Since the component constituting the human body can be considered to be almost water, the amount of attenuation that the 511-keV γ-ray receives when passing through the distance L = 10 cm is the attenuation coefficient μ = 0.095 / cm (511 keV). If it is used, I / I 0 = 0.387, which is attenuated to about 40%. For this reason, the true γ-ray flying amount, that is, the radiopharmaceutical distribution amount cannot be measured only by E measurement, and T-measurement for correcting the attenuation amount of γ-ray is essential. Thus, T measurement and attenuation correction are important in quantitative properties of PET images.
減弱補正用データを収集・補正する方法として、上記のように通常、PET装置ではγ線源を、PET/CT装置ではX線源を用いるものがあるが、これらは両者とも放射線源を用いることにより体内の減弱分布を計測し、PET装置と一体となってE計測と同時に行うという点は共通している。これに対し、別画像診断装置で撮像された画像を用いて減弱補正を行う方法が提案されている。Medical Physics, Vol. 30(5) の937頁〜948頁では、MRI装置で撮像された画像を減弱補正データへ変換し、そのデータをもとに減弱補正する方法を提案している。放射線源を用いず、またPET撮像と同時に撮像せずに、画像処理方法を用いて減弱補正をする方法である。なおIEEE Transactions on Medical Imaging, Vol. 18, No.8 の712頁〜720頁は2つの画像情報の非線形の重ね合わせ技術(Non-rigid image registration法)を開示している。 As described above, as a method of collecting and correcting attenuation correction data, there are usually methods using a γ-ray source in a PET apparatus and an X-ray source in a PET / CT apparatus, and both of these use a radiation source. It is common to measure the attenuation distribution in the body and to perform the E measurement together with the PET apparatus at the same time. On the other hand, a method for performing attenuation correction using an image captured by another image diagnostic apparatus has been proposed. In pages 937 to 948 of Medical Physics, Vol. 30 (5), an image captured by an MRI apparatus is converted into attenuation correction data, and a method for attenuation correction based on the data is proposed. In this method, attenuation correction is performed using an image processing method without using a radiation source and simultaneously with PET imaging. Note that pages 712 to 720 of IEEE Transactions on Medical Imaging, Vol. 18, No. 8 disclose a non-linear image registration method (non-rigid image registration method) of two pieces of image information.
一般のPET撮像ではもちろんのこと、PET装置を用いた経過観察においては以下の項目が特に問題である。(1)画像の定量性、(2)撮像範囲。 In general PET imaging, the following items are particularly problematic in follow-up observation using a PET apparatus. (1) Image quantitativeness, (2) imaging range.
(1)に関して、従来のPET撮像は腫瘍診断を例とした場合、一回の撮像内での放射性薬剤分布及び集積量を見ることにより腫瘍の有無や活性度を判断していた。そのため、通常の放射線薬剤分布領域に対して規格化した指標であるStandard Uptake Value(以下SUV)値もその一回の撮像内でのみ比較されるものであった。しかし経過観察のような複数回の撮像を考えた場合、その都度撮像するT計測の精度にばらつきがあり減弱補正用データが一定でないと、通常の放射性薬剤分布領域の値が変化してしまい、SUV値も変化してしまうため、直接比較することができない。また画像定量性は被験者の被ばくの問題とも関係がある。近年PET撮像はPET/CT装置を用いることが一般的になってきているが、経過観察を行うことを考えた場合、被験者はT計測を行うために毎回CT撮像を行わなければならないため被ばく量が増大してしまう。2004年に英医学雑誌「Lancet」においてRisk of cancer from diagnostic X-raysという記事が発表され日本のがんの3.2%は放射線診断による被ばくが原因との推計が報告された。このように被験者の被ばくの問題は非常に深刻であり、T計測用のCT撮像による被ばくは少なくすることが望まれている。ただし単純にX線の線量を低くしてしまうと、T計測データの統計精度が悪くなり質が低下してしまうため、結果的に画像の定量性を低下させてしまう。このように画像定量性は被爆量とも密接に関係している。 Regarding (1), in the case of conventional PET imaging using tumor diagnosis as an example, the presence or activity of a tumor was determined by looking at the distribution and accumulation of radiopharmaceuticals within one imaging. Therefore, the standard uptake value (hereinafter referred to as SUV) value, which is an index standardized with respect to the normal radiopharmaceutical distribution region, is also compared only within the single imaging. However, when multiple imaging such as follow-up is considered, if the accuracy of T measurement to be imaged each time varies and the attenuation correction data is not constant, the value of the normal radiopharmaceutical distribution region changes, Since the SUV value also changes, it cannot be directly compared. Image quantification is also related to the problem of subject exposure. In recent years, it has become common to use a PET / CT apparatus for PET imaging, but when considering the follow-up observation, the subject must perform CT imaging every time to perform T measurement, so the exposure dose Will increase. In 2004, an article entitled “Risk of cancer from diagnostic X-rays” was published in the English medical journal “Lancet”, and 3.2% of cancers in Japan were estimated to be due to radiation exposure. Thus, the subject's exposure problem is very serious, and it is desired to reduce the exposure by CT imaging for T measurement. However, if the X-ray dose is simply lowered, the statistical accuracy of the T measurement data is deteriorated and the quality is lowered, and as a result, the quantitativeness of the image is lowered. As described above, the image quantitativeness is closely related to the exposure amount.
上記被ばく量を低減する方法として、経過観察の過程の一番初めのPET撮像において、高線量のγ線もしくはX線でT計測データを取得し、それ以降のPET撮像では、そのT計測データを用いてE計測データを減弱補正する方法が、同一被験者であれば原理的には可能と考えられる。これにより経過観察の過程で常にT計測を行う必要がなく被ばく量を低減することができる。しかしE計測とT計測とを同時に行わないとすると、被験者の画像上での位置や姿勢はPET撮像毎に異なるためそれらの位置合わせが必要となる。Medical Physics, Vol. 30(5) の937頁〜948頁に示したような2つの画像の非線形な重ね合わせ技術を用いて画像の位置を合わせたとして、局所的な位置合わせは可能であっても、全身すべての位置や姿勢を合わせることは困難であり、結果減弱補正の精度は低下してしまう。 As a method of reducing the exposure dose, T measurement data is acquired with high dose γ-rays or X-rays in the first PET imaging in the follow-up process, and in subsequent PET imaging, the T measurement data is obtained. If the method used to correct the attenuation of E measurement data is the same subject, it is considered possible in principle. Thereby, it is not necessary to always perform T measurement in the course of follow-up observation, and the exposure dose can be reduced. However, if the E measurement and the T measurement are not performed at the same time, the position and orientation of the subject on the image are different for each PET imaging, so that they need to be aligned. Assuming that the images are aligned using a non-linear superposition technique of two images as shown on pages 937 to 948 of Medical Physics, Vol. 30 (5), local alignment is possible. However, it is difficult to match the position and posture of the whole body, and as a result, the accuracy of attenuation correction is reduced.
(2)の問題に関して述べる。さらに一度収集したT計測データが常にE計測データと同一の撮像範囲であるとは限らない。逆に経過観察家庭でのすべてのPET撮像において、常にE計測データと一度収集するT計測データを同じ撮像範囲で撮ることは困難である。これが上記(2)の問題である。この問題は一度撮像するT計測が必ずE計測データを包含する形で計測されれば解決するが、頭部専用PET装置のような移動範囲が制限されるような場合には、このような計測はできない。特に近年T計測に用いるγ線源として点線源を用いた場合にはこれらは顕著である。図1に示すように点線源を用いた撮像領域は斜線部分になり、E計測で被験者を移動させずに収集できる撮像範囲すべてのT計測を収集できない。データが欠如した部分のT計測を行おうとしても、頭部用専用PET装置では開口径が小さいため、被験者の肩が開口と干渉してしまい、それ以上奥に挿入できないためT計測は行えない。T収集が行えない領域は、E収集が可能であっても画像化することができないため、そもそも十分な範囲のPETができなくなってしまう。他の画像診断装置、たとえばMRIを用いて減弱補正用のデータを画像処理によって作成する方法であっても、MRI画像が主に画像化しているものはプロトン分布であり、γ線の減弱分布ではない。そのため減弱分布に変換するためにはMRI画像を領域分割し減弱係数として既知の値をあてはめているが、減弱分布値にも個体差があるため真の減弱分布値を求めることはできない。このようにT収集できないことによる撮像領域の問題はPET撮像において重要な課題である。 The problem (2) will be described. Further, the T measurement data collected once is not always in the same imaging range as the E measurement data. On the other hand, in all PET imaging in the follow-up home, it is difficult to always take E measurement data and T measurement data collected once in the same imaging range. This is the problem (2). This problem can be solved if the T measurement once imaged is always measured in a form that includes the E measurement data. However, such a measurement is required when the movement range is limited as in a head-only PET apparatus. I can't. In particular, when a point source is used as a γ-ray source used for T measurement in recent years, these are remarkable. As shown in FIG. 1, the imaging region using the point source is a shaded portion, and it is not possible to collect T measurements of the entire imaging range that can be collected without moving the subject by E measurement. Even if T measurement is performed for the part lacking data, the dedicated PET device for heads has a small opening diameter, so the subject's shoulder interferes with the opening and cannot be inserted deeper, so T measurement cannot be performed. . An area in which T collection cannot be performed cannot be imaged even if E collection is possible, and PET in a sufficient range cannot be performed in the first place. Even in other image diagnostic apparatuses, for example, a method of creating attenuation correction data by image processing using MRI, the MRI image is mainly imaged by proton distribution, and by γ-ray attenuation distribution Absent. Therefore, in order to convert to an attenuation distribution, the MRI image is divided into regions and a known value is assigned as an attenuation coefficient. However, since there is an individual difference in the attenuation distribution value, a true attenuation distribution value cannot be obtained. Thus, the problem of the imaging region due to the inability to collect T is an important issue in PET imaging.
一般にPET装置もしくはPET/CT装置において、体内の放射性薬剤分布および放射性薬剤量を取得するE画像情報は、減弱補正を行わない限り正しい分布およびその量を画像化することはできない。つまりE画像情報の定量性を向上させるためには、減弱補正用のデータであるT画像情報の精度を向上させることは重要であり、逆にT画像情報の精度を向上することで、E画像情報の精度を向上することが可能である。上記PET装置もしくはPET/CT装置では、T画像情報収集するために外部放射線源として、γ線源もしくはX線源を用いている。T画像情報の精度は、これら外部放射線源から放射強度を上げることで向上することが可能である。しかし、特にX線源ではしばしば被検体に対する被爆量が多いことが問題視されている。特に経過観察のような複数回のPET撮像を行うときには、被爆回数が増えてしまう。したがって、外部放射線源による被ばく量を低減することは不可欠である。 In general, in a PET apparatus or a PET / CT apparatus, E image information for obtaining a radiopharmaceutical distribution and a radiopharmaceutical quantity in the body cannot be imaged with the correct distribution and quantity unless attenuation correction is performed. That is, in order to improve the quantitativeness of E image information, it is important to improve the accuracy of T image information that is attenuation correction data, and conversely, by improving the accuracy of T image information, E image It is possible to improve the accuracy of information. In the PET apparatus or PET / CT apparatus, a γ-ray source or an X-ray source is used as an external radiation source for collecting T image information. The accuracy of T image information can be improved by increasing the radiation intensity from these external radiation sources. However, it is often regarded as a problem that the amount of exposure to the subject is often large particularly in the case of an X-ray source. In particular, when performing multiple PET imaging such as follow-up observation, the number of exposures increases. Therefore, it is essential to reduce the exposure from external radiation sources.
本発明者らは、経過観察のように同一の被験者を複数回PET撮像するような場合、毎回高放射線強度でT画像情報を取得する必要はなく、一度高精度なT画像情報を取得し、それ以降のT画像情報は被験者の体輪郭と位置を取得し、そのT画像情報を高精度なT画像情報で補正することで、毎回高精度なT画像情報を取得でき、被験者の被爆量を低減できるのではないかと考えた。 The present inventors do not need to acquire T image information at a high radiation intensity every time when PET imaging of the same subject is performed a plurality of times as in follow-up observation, and acquire highly accurate T image information once, Subsequent T image information obtains the body contour and position of the subject, and by correcting the T image information with high accuracy T image information, high accuracy T image information can be obtained every time. I thought it could be reduced.
図2に画像データ処理の流れを示す。同一被験者を同一画像診断装置もしくは異なる画像診断装置で複数回撮像し、それぞれ得られる減弱補正用データである画像A,画像Bに対して、上記の手段を実施するための形態は次のようになる。同一被験者を同一画像診断装置であっても異なる時点、もしくは異なる画像診断装置で撮像した場合には、撮像範囲や画像内での被検体の位置は異なるため、これらを一般的な線形変換による画像位置合わせ方法、もしくは非線形の位置合わせ方法を用いて画像A,画像Bとの位置合わせを行う。この位置合わせは、画像表示装置に両方の画像を表示して、人によって位置を調整しても良い。また、位置調整が必要無い様にするため、様々な種類の装置で撮像された画像の位置と大きさを予め定めた一定範囲内に入るように規格を設けておいて、それぞれの画像をその規格に合わせて保存しておけば、位置調整は必要ない。 FIG. 2 shows the flow of image data processing. The form for carrying out the above-described means for images A and B, which are attenuation correction data obtained by imaging the same subject multiple times with the same image diagnostic apparatus or different image diagnostic apparatuses, is as follows. Become. Even if the same subject is captured by the same diagnostic imaging device, if the imaging subject is captured at different time points or by different diagnostic imaging devices, the imaging range and the position of the subject in the image are different. The alignment with the image A and the image B is performed using the alignment method or the nonlinear alignment method. In this alignment, both images may be displayed on the image display device, and the position may be adjusted by a person. In addition, in order to eliminate the need for position adjustment, a standard is provided so that the position and size of images captured by various types of devices fall within a predetermined range, and each image is assigned to the standard. If you save it according to the standard, you do not need to adjust the position.
位置合わせした画像A,画像Bにおいて、どちらかの画像について二つ以上の領域に分割する(ここでは画像Bを領域分割する例で説明する)。尚、分割は必ずしも必要ではないが、分割することにより共通領域と共通しない領域が正しいか確認することができる。 In the aligned image A and image B, either image is divided into two or more regions (here, an example in which the image B is divided into regions will be described). Although division is not always necessary, it is possible to confirm whether the area that is not common to the common area is correct by dividing.
図3に領域分割による比較画像の対応分類を示す。画像Aと上記分割した各領域が対応する画像Bでの領域が画像上でどのように対応しているかは、以下の3種類の状態の概要である画像上のプロフィールに分類できる。但し、この分類は必ずしも必要ではない。 FIG. 3 shows the correspondence classification of comparative images by area division. How the area in the image B corresponding to the image A and each of the divided areas corresponds on the image can be classified into the following profiles on the image, which is an outline of the following three types of states. However, this classification is not always necessary.
プロフィール(1) 画像A,画像B共に同一の領域として識別可能
プロフィール(2) 画像Aでは領域として識別可能だが、画像Bでは識別不可
プロフィール(3) 画像Aでは領域として識別不可だが、画像Bでは識別可能
これら各画像の対応する各領域において、各画像の対応画素値を対応情報として算出し、保持する。また各画像において、同一画素値でかつ連続している分布を求め、各画像の連続領域分布とその対応を対応情報として算出し、保持する。さらに画像A,画像Bが同一の撮像範囲でなく、広い撮像範囲での減弱補正データを取得したい場合には、上記で求めた対応情報と広い撮像範囲を持つ画像の非共通部分のデータを用いて不足分の減弱補正データを作成する。
Profile (1) Both image A and image B can be identified as the same area Profile (2) Image A can be identified as an area, but image B cannot be identified Profile (3) Image A cannot be identified as an area, but image B Discrimination is possible In each region corresponding to each image, the corresponding pixel value of each image is calculated and stored as correspondence information. Further, in each image, a continuous distribution having the same pixel value is obtained, and the continuous area distribution of each image and its correspondence are calculated as correspondence information and stored. Further, when it is desired to obtain attenuation correction data in a wide imaging range, not in the same imaging range, the images A and B use the correspondence information obtained above and data of a non-common part of an image having a wide imaging range. To create attenuation correction data for the shortage.
図4に、比較する画像の持つ特徴が同一の場合の処理手順および画像の共通領域,非共通領域からのμ−Map推定のやり方を示す。上記図2及び図3に示した画像データ処理の方法を実際の画像情報を用いて以下に詳細に説明する。まずPET装置もしくはPET/CT装置の外部放射線源を用いて上記画像A,画像Bが取得された場合を例として図4に示す。外部放射線源としてγ線源を用いて画像A,画像Bを取得した場合、まず画像A,画像Bを位置合わせ、領域分割を行う。画像A,画像Bは同一の情報を持った画像であるため、画像A,画像Bにおける共通部分の領域対応の分類は上記プロフィール(1)〜(3)のうち、プロフィール(1)のみである。この場合、どちらか統計精度の高い画像データの画素値を用いて新たな減弱補正データを作成することができる。また画像Bと同様の撮像領域を取得したい場合でも、領域として不足した領域をそのまま用いることで減弱補正データを作成することができる。これらはX線源を用いた場合にも同様である。また画像A,画像Bの一方をγ線源、他方をX線源とした場合でも、放射線源を用いているため得られる画像の持つ性質は共通であり、上記の方法により高精度な減弱補正データを取得可能である。尚、減弱補正データの他、体内散乱の補正情報を用いても良い。 FIG. 4 shows a processing procedure when the features of the images to be compared are the same and a method of estimating μ-Map from the common area and non-common area of the images. The image data processing method shown in FIGS. 2 and 3 will be described in detail below using actual image information. First, FIG. 4 shows an example in which the images A and B are acquired using an external radiation source of a PET apparatus or a PET / CT apparatus. When images A and B are acquired using a γ-ray source as an external radiation source, first, image A and image B are aligned and region division is performed. Since the images A and B are images having the same information, the classification corresponding to the region of the common portion in the images A and B is only the profile (1) among the profiles (1) to (3). . In this case, new attenuation correction data can be created using either pixel value of image data with higher statistical accuracy. Further, even when it is desired to acquire the same imaging area as that of the image B, attenuation correction data can be created by using the lacking area as it is. The same applies to the case where an X-ray source is used. Even if one of image A and image B is a γ-ray source and the other is an X-ray source, the properties of the obtained image are common because a radiation source is used, and high-precision attenuation correction is achieved by the above method. Data can be acquired. In addition to attenuation correction data, correction information for internal scattering may be used.
このように、放射線撮像装置が、第一放射線による画像と第一放射線とは異なるエネルギーの第二放射線による画像を記録し、複数の第二放射線からの画像のうち共通な領域とは異なる領域から得られる情報を、他方の第二放射線による画像に適用し、共通な領域とは異なる領域から得られる情報を用いて前記第一放射線による画像を補正し、補正した画像を表示する画像情報作成方法により、高精度,広撮像範囲のデータを取得可能である。また、PET画像を用いた経過観察において、高精度,広撮像視野のデータを収集でき、経過観察に耐え得るエミッション画像を取得することができる。 In this way, the radiation imaging apparatus records the image of the first radiation and the image of the second radiation having different energy from the first radiation, and from the region different from the common region among the plurality of images from the second radiation. An image information generation method for applying the obtained information to an image of the other second radiation, correcting the image of the first radiation using information obtained from an area different from the common area, and displaying the corrected image Therefore, it is possible to acquire data with high accuracy and a wide imaging range. Further, in follow-up observation using a PET image, high-accuracy and wide-viewing visual field data can be collected, and an emission image that can withstand follow-up observation can be acquired.
図5に、比較する画像の持つ特徴が異なる場合の本発明による処理手順および画像の共通領域,非共通領域からのμ−Map推定のやり方を示す。次に一方をPET装置もしくはPET/CT装置の外部放射線源を、他方を別画像診断装置(例えばMRI)により、それぞれ画像A,画像Bを取得した場合を例として図5に示す。ただし画像A,画像Bは共通の撮像領域を含んでいる必要がある。MRIによる画像は、形態画像であり、略体輪郭情報を持つ画像である。画像Aと画像Bを位置合わせ、領域分割する。画像A,画像Bがそれぞれ持つ画像情報は同一の性質ではないため、共通領域での画素値の特徴は上記(1)〜(3)のいずれかに分類される。これら画像Aと画像Bの共通領域から領域の対応画素値,連続領域の情報を取得し、それらを図5に示したようなデータとして保持する。図5のデータは画像Aと画像Bのデータがあればそれが入力される。データが無い場合は、データの不足している部分を画面に表示して、人により画像AとBを参照しながらデータが入力される。一方、画像Bにのみ含まれている非共通領域では、上記共通領域にて取得した対応画素値,連続領域の情報を用いて、連続領域であればその対応画素値を当てはめることができる。連続領域の情報を用いることで非共通領域に適用する情報の適切さが増し、画像の精度が向上する。連続領域でない場合にも、上記共通領域にて取得した情報を用いて、画像Bの画素値と対応する画像Aの画素値が存在する場合はその対応を用いて推定することが可能である。非共通部分における画像Bの画素値に対応する画像Aの画素値が存在せず推定が困難な場合には、予め決められた画素値を設定することによりμ−Mapを作成し、その後補正可能とする。 FIG. 5 shows a processing procedure according to the present invention and a method of estimating μ-Map from the common area and non-common area of the image when the characteristics of the images to be compared are different. Next, FIG. 5 shows an example in which images A and B are acquired by using one of the external radiation sources of the PET apparatus or the PET / CT apparatus and the other by another image diagnostic apparatus (for example, MRI). However, the images A and B need to include a common imaging region. An image by MRI is a morphological image and is an image having substantially body contour information. Image A and image B are aligned and divided into regions. Since the image information possessed by each of the images A and B does not have the same property, the feature of the pixel value in the common area is classified into any one of the above (1) to (3). The corresponding pixel value of the area and the information of the continuous area are acquired from the common area of these images A and B, and these are held as data as shown in FIG. The data of FIG. 5 is input if there is data of image A and image B. When there is no data, a portion where the data is insufficient is displayed on the screen, and the data is input by a person referring to the images A and B. On the other hand, in the non-common area included only in the image B, the corresponding pixel value in the common area and the information on the continuous area can be applied to the corresponding pixel value in the continuous area. By using the information of the continuous area, the appropriateness of the information applied to the non-common area increases, and the accuracy of the image is improved. Even if it is not a continuous area, if there is a pixel value of the image A corresponding to the pixel value of the image B using the information acquired in the common area, it can be estimated using the correspondence. When it is difficult to estimate the pixel value of the image A corresponding to the pixel value of the image B in the non-common part, it is possible to create a μ-Map by setting a predetermined pixel value and then correct it And
このように、放射線撮像装置が、第一放射線による画像、第一放射線とは異なるエネルギーの第二放射線による画像、および第二放射線による断層画像と少なくとも一部共通領域を撮像し、略体輪郭情報を持つ画像を記録し、第二放射線による画像と略体輪郭情報を持つ画像のうち共通な領域とは異なる領域から得られる情報を、他方の画像に適用し、共通な領域とは異なる領域から得られる情報を用いて前記第一放射線による画像を補正し、補正した断画像を表示する画像情報作成方法により、高精度,広撮像範囲のデータを取得可能である。また、PET画像を用いた経過観察において、高精度,広撮像視野のデータを収集でき、経過観察に耐え得るエミッション画像を取得することができる。 In this way, the radiation imaging apparatus captures at least a part of the common area with the image by the first radiation, the image by the second radiation having an energy different from the first radiation, and the tomographic image by the second radiation, and the substantially contour information The information obtained from the area different from the common area of the image with the second radiation and the image having the approximate body contour information is applied to the other image, and from the area different from the common area. By using the obtained information, the image by the first radiation is corrected, and the image information creation method for displaying the corrected cut-off image can acquire data of a wide imaging range with high accuracy. Further, in follow-up observation using a PET image, high-accuracy and wide-viewing visual field data can be collected, and an emission image that can withstand follow-up observation can be acquired.
このように二つの画像A,画像Bにおいて、それらの画像情報が持つ性質が同一の場合,異なる場合、どちらであっても高精度でかつ広撮像領域のデータを取得可能である。 As described above, in the two images A and B, when the properties of the image information are the same or different, it is possible to acquire the data of the wide imaging region with high accuracy in either case.
本発明の好適な一実施例である陽電子放出断層撮像装置(PET装置)を、図6を用いて説明する。図6は、本実施例のPET装置において同一の被験者を複数回撮像し、そこで得られたT画像情報を処理するデータフローを示している。図6のPET装置は、図4の画像処理を実行する。PETもしくはPET/CT装置1からE画像データおよびT画像データもしくはCT画像データを得るプロセスは、一般的なPET装置もしくはPET/CT装置と同様である。
A positron emission tomography apparatus (PET apparatus), which is a preferred embodiment of the present invention, will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a data flow in which the same subject is imaged a plurality of times in the PET apparatus of the present embodiment, and the T image information obtained there is processed. The PET apparatus of FIG. 6 performs the image processing of FIG. The process of obtaining E image data and T image data or CT image data from the PET or PET /
PET装置1は、被検者に放射線を照射する外部放射線源2と、複数の検出器を有する検出器リング3(複数の放射線検出器)と、被検者を寝せる寝台4と、PET装置1で撮像した画像を表示する画像表示装置5と、PET装置1で撮像し、画像表示装置に表示させるデータ処理装置6(PET装置のみ接続)を有する。
The
PET装置1により第1撮像においてE1データ,T1データを得て、第2撮像においてE2データ,T2データを得る。T1データもしくはT2データは同等の統計精度である必要はなく、外部放射線源2の強度を低減する、撮像を短時間にすることにより被験者の被ばく量を低減することができる。上記T1データ,T2データを位置合わせ部により位置合わせする。領域分割部により、T1データをi通り、T2データをj通りに領域分割する(説明のためi=4通り,j=5通りに分割する)。この領域分割処理は、画像表示装置5より指定することも可能である。これによりT1データおよびT2データを構成する領域は以下のような集合で表すことができる。
The
T1データ:{(共通)(V1[T1],V2[T1],V3[T1],V4[T1])}
T2データ:{(共通)(V1[T2],V2[T2],V3[T2],V4[T2])、
(非共通)(V1[T2],V2[T2],V3[T2],V5[T2])}
対応領域処理部は、T1データとT2データは同一の特徴を持つ画素値を持っているため、撮像範囲が共通な領域では画素値の対応は1対1であり、対応するどちらか一方統計制度の高い画素値を用いることで高精度なμ−Mapを求めることができる。また非共通領域においても、V1[T2],V2[T2],V3[T2]は共通部分からの連続領域であるため、そのまま前記値をμ−Mapに適用可能である。V5[T2]領域も独立した領域であるが、T1データ,T2データは同一の特徴を持っているためその画素値をそのまま利用することが可能である。これにより得られるμ−Mapの集合は以下のようになる(高精度なデータとしてT1データを採用した例を示す)。
T1 data: {(common) (V1 [T1], V2 [T1], V3 [T1], V4 [T1])}}
T2 data: {(common) (V1 [T2], V2 [T2], V3 [T2], V4 [T2]),
(Not common) (V1 [T2], V2 [T2], V3 [T2], V5 [T2])}
Since the corresponding region processing unit has pixel values having the same characteristics in the T1 data and the T2 data, the correspondence between the pixel values is one-to-one in the region where the imaging range is common, and either one of the corresponding statistical systems By using a high pixel value, it is possible to obtain a highly accurate μ-Map. Also in the non-common area, V1 [T2], V2 [T2], and V3 [T2] are continuous areas from the common part, and thus the values can be applied to μ-Map as they are. The V5 [T2] area is also an independent area, but the T1 data and T2 data have the same characteristics, and thus the pixel values can be used as they are. The resulting set of μ-Map is as follows (shows an example in which T1 data is used as highly accurate data).
μ−Map:{V1[T1],V2[T1],V3[T1],V4[T1],V5[T2]}
尚、高精度なデータとしてT2データを採用しても良い。
μ-Map: {V1 [T1], V2 [T1], V3 [T1], V4 [T1], V5 [T2]}
Note that T2 data may be adopted as highly accurate data.
上述した様に、被検者を載せる寝台と、放射線の検出信号を出力する複数の放射線検出器と、放射線検出器と寝台の間にあって、放射線検出器の内周に沿って回転させられ、被検者から放出される第一放射線と異なるエネルギーを持つ第二放射線を放出する放射線発生手段と、第一放射線と第二放射線による画像を作成するデータ処理装置と、第一放射線と第二放射線による画像を表示する表示装置とを備え、データ処理装置は、複数の前記第二放射線による画像のうち共通な領域とは異なる領域から得られる情報を、他方の第二放射線による画像に適用する対応領域処理部を備えた放射線撮像装置により、高精度,広撮像範囲のデータを取得可能である。また、PET画像を用いた経過観察において、高精度,広撮像視野のデータを収集でき、経過観察に耐え得るエミッション画像を取得することができる。 As described above, a bed on which the subject is placed, a plurality of radiation detectors that output radiation detection signals, and between the radiation detector and the bed, are rotated along the inner periphery of the radiation detector, Radiation generating means for emitting a second radiation having energy different from the first radiation emitted from the examiner, a data processing device for creating an image by the first radiation and the second radiation, and the first radiation and the second radiation A display device for displaying an image, wherein the data processing device applies information obtained from a region different from the common region among the plurality of images by the second radiation to the other image by the second radiation. High-accuracy and wide-range imaging range data can be acquired by the radiation imaging apparatus including the processing unit. Further, in follow-up observation using a PET image, high-accuracy and wide-viewing visual field data can be collected, and an emission image that can withstand follow-up observation can be acquired.
また、放射性薬剤に起因して被検体から放出される第1放射線を入力するときに被検体を乗せるベッドを取り囲んでいる複数の放射線検出器から出力される各第1放射線検出信号よりそれぞれ得られる各第1情報に基づいて第1断層画像情報を作成し、放射線源から放出される第2放射線を入力するときに被検体を乗せるベッドを取り囲んでいる複数の放射線検出器から出力される第2放射線検出信号から得られる第2情報に基づいて第2断層画像情報を作成し、第2断層画像情報を作成した同様の方法で被検体を異なる時点で撮像した第3断層画像情報、もしくは別装置にて撮像した第2断層画像情報と一部でも共通した撮像領域と類似した形態情報を保持した第3断層画像情報を画像保持装置より取得し、第2断層画像情報に対して第3断層画像情報を位置合わせし、第2断層画像情報と第3断層画像情報それぞれを一つ以上の領域に分割し、第2断層画像情報と位置合わせした第3断層画像情報との共通撮像領域において、各画像の領域に対応する部位に対して、第2断層画像情報と第3断層画像情報のどちらか精度の高い画像情報、もしくは第2断層画像情報と第3画像情報の両方から算出した画像情報(以下、高精度画像情報)を算出し、第2断層画像情報と位置合わせした上記第3画像情報との非共通領域において、どちらか広い撮像領域を持った断層画像情報を用いて、狭い撮像領域を持った断層画像情報の形態を補完することにより得られる広い撮像領域を持った画像情報(以下、広撮像領域画像情報)を算出し、補完された領域に対して高精度画像情報を適用し、高精度画像情報と広撮像領域画像情報を融合した第4断層画像情報を算出し、第1断層画像情報を第4画像情報にて減弱補正することにより、高定量性,広視野を確保した第1断層画像情報を取得することができる。高精度画像情報を用いてより精度の高い画像を作成することができる。 Moreover, it is obtained from each of the first radiation detection signals output from a plurality of radiation detectors surrounding the bed on which the subject is placed when the first radiation emitted from the subject due to the radiopharmaceutical is input. First tomographic image information is generated based on each first information, and is output from a plurality of radiation detectors surrounding the bed on which the subject is placed when inputting the second radiation emitted from the radiation source. Third tomographic image information obtained by creating second tomographic image information based on the second information obtained from the radiation detection signal, and imaging the subject at different points in time by the same method that created the second tomographic image information, or another device The third tomographic image information holding morphological information similar to the imaging region that is at least partially shared with the second tomographic image information taken in step 3 is acquired from the image holding device, and the third tomographic image information The layer image information is aligned, the second tomographic image information and the third tomographic image information are each divided into one or more regions, and in the common imaging region with the third tomographic image information aligned with the second tomographic image information The image calculated from either the second tomographic image information or the third tomographic image information with high accuracy, or from both the second tomographic image information and the third image information, for the part corresponding to the region of each image Information (hereinafter referred to as high-precision image information) is calculated and narrowed using tomographic image information having a wider imaging area in the non-common area with the third image information aligned with the second tomographic image information. Image information having a wide imaging area (hereinafter referred to as wide imaging area image information) obtained by complementing the form of tomographic image information having an imaging area is calculated, and high-precision image information is calculated for the complemented area. Apply The fourth tomographic image information obtained by fusing the high-accuracy image information and the wide imaging area image information is calculated, and the first tomographic image information is attenuated and corrected by the fourth image information, thereby ensuring high quantitativeness and a wide field of view. One tomographic image information can be acquired. A high-accuracy image can be created using the high-precision image information.
別の実施例について、図面を用いて説明する。 Another embodiment will be described with reference to the drawings.
以上述べた実施例は、PET装置もしくはPET/CT装置を用いたものであるが、PET装置と画像情報保持装置7との組み合わせにて実施することが可能である。その例を図7を用いて説明する。図7は、本実施例のPET装置において被験者を撮像したT画像情報と、本装置以外で撮像し(MRI画像情報等)画像情報保持装置7に保存された前記T画像情報とは異なる特徴をもつ画像情報(以下Mデータ)を処理するデータフローを示している。図7のPET装置は図5の画像処理を実行する。 The embodiment described above uses a PET apparatus or a PET / CT apparatus, but can be implemented by a combination of the PET apparatus and the image information holding apparatus 7. An example thereof will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a feature that is different from the T image information obtained by imaging the subject in the PET apparatus of the present embodiment and the T image information captured by an apparatus other than the apparatus (such as MRI image information) and stored in the image information holding apparatus 7. The data flow which processes the image information (henceforth M data) which has is shown. The PET apparatus in FIG. 7 executes the image processing in FIG.
データ処理装置8はPET装置および画像情報保持装置7と接続され、PET装置1で撮像したデータを画像表示装置に表示させ、また、画像情報保持装置7の画像を画像表示装置に表示させる。
The data processing device 8 is connected to the PET device and the image information holding device 7, displays data captured by the
前記方法と同様、PET装置1よりEデータ,Tデータを得て、画像情報保持装置7よりMデータを得る。ただしMデータの撮像領域は、Tデータの撮像範囲より広範囲のものとする。上記Tデータ,Mデータを位置合わせする。Tデータをi通り、Mデータをj通りに領域分割する(説明のためi=4通り、j=5通りに分割する)。これによりTデータおよびMデータを構成する領域は以下のような集合で表すことができる。
Similar to the above method, E data and T data are obtained from the
Tデータ:{(共通)(V1[T],V2[T],V3[T],V4[T])}
Mデータ:{(共通)(V1[M],V2[M],V3[M],V4[M])、
(非共通)(V1[M],V2[M],V3[M],V5[M])}
TデータとMデータは異なる特徴を持つ画素値を持っているが、撮像範囲が共通な領域では、位置合わせがされているため画素値の対応は1対1であり、TデータとMデータの画素値対応情報を得ることができる。また非共通領域においても、V1[T],V2[T],V3[T]は共通部分からの連続領域であるため、そのまま前記値をμ−Mapに適用可能である。V5[M]領域も独立した領域は、画素値対応情報がないため、規定値として設定してあるV1[T]をμ−Mapに適用する。規定値として設定したV1[T]は、操作者が画像表示装置5で確認,修正可能な機能を有している。これにより得られるμ−Mapの集合は以下のようになる。
T data: {(common) (V1 [T], V2 [T], V3 [T], V4 [T])}
M data: {(common) (V1 [M], V2 [M], V3 [M], V4 [M]),
(Not common) (V1 [M], V2 [M], V3 [M], V5 [M])}
T data and M data have pixel values having different characteristics, but in an area where the imaging range is common, the pixel values have a one-to-one correspondence because they are aligned. Pixel value correspondence information can be obtained. Also in the non-common region, V1 [T], V2 [T], and V3 [T] are continuous regions from the common portion, and thus the above values can be applied to μ-Map as they are. Since the V5 [M] area is also independent of the pixel value correspondence information, V1 [T] set as the specified value is applied to μ-Map. V1 [T] set as the specified value has a function that can be confirmed and corrected by the operator using the image display device 5. The set of μ-Map obtained by this is as follows.
μ−Map:{V1[T],V2[T],V3[T],V4[T]}
このように本発明を用いて広撮像範囲の減弱補正データを取得可能である。
μ-Map: {V1 [T], V2 [T], V3 [T], V4 [T]}
Thus, attenuation correction data for a wide imaging range can be acquired using the present invention.
減弱補正部は、得られたμ−Mapデータを用いてE1データとE2データに減弱補正を行い、補正済みのE1データとE2データを作成する。これら補正済みのE1データとE2データは画像表示装置5に出力される。 The attenuation correction unit performs attenuation correction on the E1 data and E2 data using the obtained μ-Map data, and generates corrected E1 data and E2 data. These corrected E1 data and E2 data are output to the image display device 5.
上述した、陽電子放出型断層撮像装置により、PET画像を用いた経過観察において、高精度,広撮像視野の減弱補正データを収集でき、経過観察に耐え得るエミッション画像を取得することができる。また経過観察の過程で被験者の被ばく量を低減することができる。 With the above-described positron emission tomographic imaging apparatus, it is possible to collect attenuation correction data with high accuracy and wide imaging visual field in follow-up observation using a PET image, and an emission image that can withstand follow-up observation can be acquired. In addition, the exposure dose of the subject can be reduced during the follow-up process.
上述した様に、被検者を載せる寝台と、放射線の検出信号を出力する複数の放射線検出器と、放射線検出器と寝台の間にあって、放射線検出器の内周に沿って回転させられ、被検者から放出される第一放射線と異なるエネルギーを持つ第二放射線を放出する放射線発生手段と、第一放射線と第二放射線による画像を作成するデータ処理装置と、第一放射線と第二放射線による画像を表示する表示装置と、第二放射線による断層画像と少なくとも一部共通領域を撮像し、略体輪郭情報を持つ画像を取り込む手段を備え、データ処理装置は、第二放射線による画像と前記取り込む手段からの画像のうち共通な領域とは異なる領域から得られる情報を、他方の画像に適用する対応領域処理部を備えた放射線撮像装置により、高精度,広撮像範囲のデータを取得可能である。また、PET画像を用いた経過観察において、高精度,広撮像視野のデータを収集でき、経過観察に耐え得るエミッション画像を取得することができる。 As described above, a bed on which the subject is placed, a plurality of radiation detectors that output radiation detection signals, and between the radiation detector and the bed, are rotated along the inner periphery of the radiation detector, Radiation generating means for emitting a second radiation having energy different from the first radiation emitted from the examiner, a data processing device for creating an image by the first radiation and the second radiation, and the first radiation and the second radiation A display device for displaying an image; and means for capturing at least part of a common area with a tomographic image by second radiation and capturing an image having substantially body contour information. A high-accuracy, wide imaging range is detected by a radiation imaging apparatus having a corresponding area processing unit that applies information obtained from an area different from the common area of the image from the means to the other image. Data is a possible acquisition. Further, in follow-up observation using a PET image, high-accuracy and wide-viewing visual field data can be collected, and an emission image that can withstand follow-up observation can be acquired.
以上述べた各実施例は、μ−Mapデータについて、共通領域のデータを非共通領域のデータへ対応領域処理部で処理したが、他のデータでも同様に、共通領域のデータを非共通領域のデータへ適用することができる。 In each of the embodiments described above, for the μ-Map data, the data in the common area is processed by the corresponding area processing unit into the data in the non-common area. Can be applied to data.
以上述べた各実施例は、PET装置もしくはPET/CT装置を用いたが、その他PET装置とMRI装置を組み合わせたPET/MRI装置でもよい。また、画像保存装置より取得する画像は、実際に撮像された画像を用いたが、一般的な人体をモデル化したデジタルデータを用いてもよい。 In each of the embodiments described above, a PET apparatus or a PET / CT apparatus is used. However, a PET / MRI apparatus that combines a PET apparatus and an MRI apparatus may be used. The image acquired from the image storage device is an actually captured image, but digital data that models a general human body may be used.
また、以上述べた各実施例は、PET装置もしくはPET/CT装置を用いたが、PET装置に替えてSPECT装置でも良いし、平面像を撮像するガンマカメラなどでも良く、放射線撮像装置へ広く適用できる。また、上述した実施例は減弱係数を用いて説明したが、体内散乱の補正情報を共通領域から非共通領域へ適用する等しても良い。 In each of the embodiments described above, a PET apparatus or a PET / CT apparatus is used. However, a SPECT apparatus may be used instead of a PET apparatus, or a gamma camera that captures a planar image may be used. it can. Moreover, although the above-described embodiment has been described using the attenuation coefficient, correction information for internal scattering may be applied from a common area to a non-common area.
1 PET装置またはPET/CT装置
2 外部放射線源
3 検出器リング
4 寝台
5 画像表示装置
6,8 データ処理装置
7 画像情報保持装置
DESCRIPTION OF
Claims (10)
放射線の検出信号を出力する複数の放射線検出器と、
前記放射線検出器と前記寝台の間にあって、前記放射線検出器の内周に沿って回転させられ、前記被検者から放出される第一放射線と異なるエネルギーを持つ第二放射線を放出する放射線発生手段と、
第一放射線と第二放射線による画像を作成するデータ処理装置と、
第一放射線と第二放射線による画像を表示する表示装置とを備え、
前記データ処理装置は、複数の前記第二放射線による画像で共通な領域とは異なる領域を有する画像を一方として、その異なる領域から得られる情報を、前記共通な領域とは異なる領域を有さない他方の前記第二放射線による画像に適用する対応領域処理部を備えたことを特徴とする放射線撮像装置。 A bed on which the subject is placed;
A plurality of radiation detectors for outputting radiation detection signals;
Radiation generating means that emits second radiation between the radiation detector and the bed and rotated along an inner circumference of the radiation detector and having energy different from the first radiation emitted from the subject. When,
A data processing device for creating an image by the first radiation and the second radiation;
A display device for displaying an image of the first radiation and the second radiation,
The data processing apparatus as one image having a region different from the common area in the image by a plurality of the second radiation, the information obtained from the different regions, no area different from the common area A radiation imaging apparatus comprising a corresponding region processing unit applied to an image of the other second radiation.
放射線の検出信号を出力する複数の放射線検出器と、
前記放射線検出器と前記寝台の間にあって、前記放射線検出器の内周に沿って回転させられ、前記被検者から放出される第一放射線と異なるエネルギーを持つ第二放射線を放出する放射線発生手段と、
第一放射線と第二放射線による画像を作成するデータ処理装置と、
第一放射線と第二放射線による画像を表示する表示装置と、
第二放射線による画像と少なくとも一部共通領域を撮像し、略体輪郭情報を持つ画像を取り込む手段を備え、
前記データ処理装置は、前記第二放射線による画像と前記取り込む手段からの略体輪郭情報を持つ画像のうち共通な領域とは異なる領域を有する画像を一方として、その異なる領域から得られる情報を、前記共通な領域とは異なる領域を有さない他方の画像に適用する対応領域処理部を備えたことを特徴とする放射線撮像装置。 A bed on which the subject is placed;
A plurality of radiation detectors for outputting radiation detection signals;
Radiation generating means that emits second radiation between the radiation detector and the bed and rotated along an inner circumference of the radiation detector and having energy different from the first radiation emitted from the subject. When,
A data processing device for creating an image by the first radiation and the second radiation;
A display device for displaying images of the first radiation and the second radiation;
Means for capturing at least part of the common area with the image of the second radiation and capturing an image having substantially body contour information;
The data processing apparatus, on one side, has an image having a region different from a common region among images having the outline information from the second radiation and the capturing means, and information obtained from the different regions , A radiation imaging apparatus comprising: a corresponding area processing unit applied to the other image that does not have an area different from the common area .
複数の前記第二放射線による画像を位置合わせする位置合わせ手段と、複数の前記第二放射線の画像で共通な領域と前記共通な領域とは異なる領域に領域を分割する領域分割手段とを有することを特徴とする放射線撮像装置。 The radiation imaging apparatus according to claim 1,
An alignment unit that aligns a plurality of images of the second radiation; and a region dividing unit that divides the region into a region different from the common region and the common region in the plurality of second radiation images. A radiation imaging apparatus.
前記第二放射線による画像と前記取り込む手段からの画像を位置合わせする位置合わせ手段と、前記共通な領域と前記共通な領域とは異なる領域に領域を分割する領域分割手段とを有することを特徴とする放射線撮像装置。 The radiation imaging apparatus according to claim 2,
A positioning means for aligning the image by the second radiation and the image from the capturing means; and an area dividing means for dividing the area into an area different from the common area. A radiation imaging apparatus.
前記対応領域処理部は、前記共通な領域と前記共通な領域とは異なる領域とが連続していることを示す連続領域の情報を用いて、前記共通な領域とは異なる領域の画像に共通な領域から得られる情報を適用することを特徴とする放射線撮像装置。 The radiation imaging apparatus according to claim 1 or 2,
The corresponding region processing unit uses information on a continuous region indicating that the common region and a region different from the common region are continuous, and is used for images of regions different from the common region. A radiation imaging apparatus characterized by applying information obtained from a region.
複数の前記第二放射線からの画像のうち共通な領域とは異なる領域を有する画像を一方として、その異なる領域から得られる情報を、前記共通な領域とは異なる領域を有さない他方の前記第二放射線による画像に適用し、前記共通な領域とは異なる領域から得られる情報を用いて前記第一放射線による画像を補正し、補正した画像を表示することを特徴とする放射線撮像装置による画像情報作成方法。 An image of the first radiation and an image of the second radiation having an energy different from the first radiation are recorded,
Among images from the plurality of second radiations , an image having an area different from the common area is used as one side, and information obtained from the different area is converted into information on the other of the images not having the area different from the common area . Image information by a radiation imaging apparatus, which is applied to an image by two radiations, corrects the image by the first radiation using information obtained from an area different from the common area, and displays the corrected image How to make.
前記第二放射線による画像と前記略体輪郭情報を持つ画像のうち共通な領域とは異なる領域を有する画像を一方として、その異なる領域から得られる情報を、前記共通な領域とは異なる領域を有さない他方の画像に適用し、前記共通な領域とは異なる領域から得られる情報を用いて前記第一放射線による画像を補正し、補正した画像を表示することを特徴とする放射線撮像装置による画像情報作成方法。 An image of the first radiation, an image of the second radiation having an energy different from the first radiation, and an image of the second radiation and at least part of the common area are recorded, and an image having substantially body contour information is recorded.
One of the images of the second radiation and the image having the approximate body contour information is an image having an area different from the common area, and information obtained from the different areas is different from the common area. An image obtained by a radiation imaging apparatus, wherein the image is applied to the other image that is not applied, the image obtained from the first radiation is corrected using information obtained from an area different from the common area, and the corrected image is displayed. Information creation method.
複数の前記第二放射線による画像を位置合わせし、
前記共通な領域と前記共通な領域とは異なる領域に領域を分割することを特徴とする画像情報作成方法。 The image information creation method according to claim 6,
Aligning the plurality of images from the second radiation,
An image information generation method, wherein the common area and the common area are divided into different areas.
前記第二放射線による画像と前記略体輪郭情報を持つ画像を位置合わせする位置合わせし、前記共通な領域と前記共通な領域とは異なる領域に領域を分割することを特徴とする画像情報作成方法。 The image information creation method according to claim 7,
An image information generation method comprising: aligning an image obtained by the second radiation and an image having substantially body contour information; and dividing the region into a region different from the common region and the common region .
前記共通な領域と前記共通な領域とは異なる領域とが連続していることを示す連続領域の情報を用いて、前記共通な領域とは異なる領域の画像に共通な領域から得られる情報を適用することを特徴とする画像情報作成方法。 The image information creation method according to claim 6 or 7,
Apply information obtained from a common area to an image of a different area from the common area by using information on a continuous area indicating that the common area and a different area from the common area are continuous. An image information creation method characterized by:
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