JP5413019B2 - 放射線画像処理装置、放射線画像処理方法及び放射線画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、核医学におけるＰＥＴ又はＳＰＥＣＴ装置に代表されるガンマカメラ等による放射線画像処理装置等に関する。

ガンマカメラは、被検体内に投与した放射性医薬品の分布を、ガンマ線を検出することにより可視化し、癌細胞の分布等を観察するための装置である。放射性医薬品とは、ガンマ線を放出する放射性同位元素で標識した化合物である。

出願人による特許出願である特許文献１には、光電子増倍管によって撮像された画像など、複数の粒状パターンによって像を示す画像データについて、シンチレータ配置に基づく画像データへの変換を高精度に行なう技術等が開示されている。

このような画像変換技術を、例えば、特許文献２に開示されている小動物用マイクロＳＰＥＣＴ装置に組み込んで、血液循環を可視化するなど、種々の動物実験への応用が行なわれている。更に、この画像変換技術は、ＳＰＥＣＴに限らず、小動物用ＰＥＴ装置 (陽電子放射断層撮影法)にも展開され、放射性同位元素を合成した治験用薬剤をマウスやラット等の実験動物に投与して、その代謝状態を可視化し薬剤の効果を調べる創薬分野にも使用されている。

特開２００７−１２１２５９号公報 特開２００４−２３３１４９号公報

ＳＰＥＣＴ／ＰＥＴというヒト向けに開発された核医学診断技術をバイオ分野に展開する技術は、総称して分子イメージングと呼ばれるようになり、中動物に対するニーズも高まってきた。中動物の対象は３つあり、（１）第１は大型の実験動物で、マウス・ラットよりヒトに近い霊長類（カニクイザル、マーモセットなど）を用いて、よりヒトに近い薬剤効果の検証に使用すること。（２）第２は獣医学分野で、ストレス社会においてペットの癒し効果が重要視されるとともに、イヌ・ネコなどにおいても生活習慣病が増加しており、ヒトと同様に病気の診断に使用すること。（３）第３はヒトの脳研究目的で、ｆＭＲＩ、光トポグラフィーとともに脳機能可視化において分子イメージングが注目されているが、コストや設置スペースの点で臨床用ＰＥＴ／ＳＰＥＣＴを導入することは難しく、脳専用の安価な小型ＰＥＴ／ＳＰＥＣＴ装置が要望されるようになってきたことが挙げられる。

ＣＴ／ＭＲＩでは主として解像度の高さが重要視される。一方で、ＰＥＴ／ＳＰＥＣＴでは撮像画像をもとに循環血液量・代謝量・血流量などの定量計算が行われるため、画像の定量性が高いこと、即ち各画素の値（放射線カウント）の精度・信頼性が高いことが要求される。従って、基本となるガンマカメラの校正精度が重要になる。

ガンマカメラにおいて、ガンマ線光子の検出器面上の位置（Ｘ，Ｙ）と進入エネルギーＺが計測され、フォトンイベントデータ（ＲＡＷデータ）が時系列にＰＣに転送される。例えば、従来は、コンピュータ上に、{Ｘ：256×Ｙ：256×Ｚ：32}、或いは、{Ｘ：512×Ｙ：512×Ｚ：128}の３次元のフレームメモリ（光子カウンタ）を用意し、フォトンを１つ受信するごとに対応する（Ｘ，Ｙ，Ｚ）アドレスの値を１づつカウントアップさせる方法をとっていた。これらはコンピュータのソフトウェアにより実現しており、フレームメモリとはコンピュータに実装されているメインメモリの一部を割り当てたものである。

しかし、中動物向けでは、被検体自体のサイズが大きく、少なくとも小動物と同程度の精度を維持するためには、小動物に比して二次元空間範囲におけるＸＹ方向で８倍、かつ、エネルギー分解能も８倍の{Ｘ：4096×Ｙ：4096×Ｚ：1024、32Ｇバイト}の３次元のフレームメモリを必要とし、通常のコンピュータで実現することは困難である。また、従来フレーム単位に画像を取り込み、補正処理を行っていたが、中動物向けでは、被検体を支持するベッドを移動させたり、ガンマカメラを被検体の周囲に回転させながら撮像することがあり、撮像条件毎に補正対象のフレーム数が増大しているため、作業効率上の問題も発生する。

そこで、本願発明は、大量の固定長のフレームメモリを必要とすることなく、かつ、解像度と定量性を低減させることなく、ガンマカメラにより検出された大量のフォトン情報を迅速に処理して二次元画像データを生成し、画像処理を行なうことができる放射線画像処理装置を実現することを課題とする。

上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、撮像対象である被検体が放射するフォトンを検出するフォトン検出手段と、前記フォトン検出手段により検出された各フォトンが有するＸＹ二次元空間範囲における検出位置情報(X,Y)を取得し、かつ、前記各フォトンのエネルギー値をｚ値として取得するフォトン情報取得手段と、前記各フォトンが検出された際の検出条件を検出条件情報として取得する検出条件情報取得手段と、前記各フォトンについて、前記フォトン情報取得手段により取得された検出位置情報(X,Y)及びｚ値と、前記検出条件情報取得手段により取得された検出条件情報と、を夫々対応付けて記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、各前記検出位置情報(X,Y)及びｚ値を、対応する前記検出条件情報に基づいて、同一検出条件毎に分類する分類手段と、各前記検出位置情報(X,Y)を、前記ＸＹ二次元空間範囲にて定められる画素数よりも小さい画素数で定義される二次元画像における変換位置情報(x,y)(x<Xかつy<Y) にアドレス変換する変換手段と、前記各フォトンの前記ｚ値が、前記変換位置情報(x,y)に基づいて予め定められた有効範囲内か否かを判定する判定手段と、判定の結果、前記フォトンの前記ｚ値が、予め定義された有効範囲内である場合には、前記分類手段による分類毎に、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を前記ｚ値の如何にかかわらずカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)毎にフォトン出力頻度を計測する計測手段と、前記変換位置情報(x,y)に対応する前記フォトン出力頻度に基づいて、前記分類手段による分類毎に、前記二次元画像を示す二次元画像データを生成する生成手段と、装置校正用の被検体が放出するフォトンを検出する校正フォトン検出手段と、前記校正フォトン検出手段により検出された各フォトンが有するＸＹ二次元空間範囲における校正フォトン検出位置情報(X,Y)を取得し、かつ、前記各フォトンのエネルギー値をｚ値として取得する校正フォトン情報取得手段と、前記校正フォトン検出手段により検出された各前記フォトンについて、対応する前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)が示す前記ＸＹ二次元空間範囲におけるフォトン出力頻度を前記ｚ値の如何にかかわらずカウントアップして、前記ＸＹ二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列を作成し、当該ＸＹ二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列の前記フォトン出力頻度に基づいて、前記変換手段がアドレス変換する際のＸＹアドレス変換テーブルを作成するＸＹアドレス変換テーブル作成手段と、前記ＸＹアドレス変換テーブルを参照して、前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を前記二次元画像における前記変換位置情報(x,y)に変換し、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度として前記ｚ値別にカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)及びｚ値に基づく三次元固定長配列を作成する三次元固定長配列作成手段と、前記三次元固定長配列に基づいて、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるｚ値の有効範囲を定義するためのｚアドレス変換テーブルを作成するｚアドレス変換テーブル作成手段と、を有し、前記変換手段は、前記ＸＹアドレス変換テーブル作成手段により作成されたＸＹアドレス変換テーブルに基づいて、各前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を、前記二次元画像における変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、前記判定手段は、前記ｚアドレス変換テーブルにより作成されたｚアドレス変換テーブルの前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記ｚ値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定することを特徴とする放射線画像処理装置である。

上記課題を解決すべく、請求項２に記載の発明は、前記フォトン検出手段は複数の検出器により構成され、前記フォトン情報取得手段および前記検出条件情報取得手段は複数の検出器に対応して、複数セットの検出位置情報(X,Y)及びｚ値、および検出条件情報を取得し、前記記憶制御手段は、各前記検出器の夫々の検出位置情報(X,Y)及びｚ値、および検出条件情報を対応付けて前記記憶手段に記憶し、前記分類手段は、前記各検出器に対応して取得された前記複数セットの検出位置情報(X,Y)及びｚ値および検出条件情報に基づいて、各セットごとに同一検出条件毎に分類し、前記変換手段は、各前記検出位置情報(X,Y)に対して、当該検出位置情報(X,Y)が取得された検出器に対応する夫々のＸＹアドレス変換テーブルを用いてアドレス変換し、前記判定手段は前記各フォトンの前記ｚ値が、当該ｚ値が取得された検出器に対応する夫々のｚアドレス変換テーブルであって、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるｚ値の有効範囲を定義するための各前記ｚアドレス変換テーブルに基づいて、前記各フォトンの前記ｚ値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定し、前記計測手段は、前記フォトン出力頻度として、複数の前記検出器に対応する複数の二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を、夫々独立して計測するようにし、前記生成手段は、前記複数の検出器毎に、かつ前記分類手段による分類毎に、複数の前記二次元画像データを生成し、前記校正フォトン検出手段は、複数の検出器により構成され、前記校正フォトン情報取得手段は、前記各検出器に対応して、複数セットの校正フォトン検出位置情報(X,Y)とｚ値を取得し、前記ＸＹアドレス変換テーブル作成手段は、前記各検出器に対応する複数の前記ＸＹアドレス変換テーブルを作成し、前記三次元固定長配列作成手段は、前記各検出器に対応する複数の三次元固定長配列を作成し、前記ｚアドレス変換テーブル作成手段は、前記各検出器に対応する複数のｚアドレス変換テーブルを作成するようにし、前記変換手段は、前記各検出器に対応して作成されたＸＹアドレス変換テーブルに基づいて、前記検出器ごとに取得された各前記検出位置情報(X,Y)を、前記各検出器に対応する前記二次元画像における変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、前記判定手段は、前記各検出器に対応して作成された前記ｚアドレス変換テーブルの前記各検出器に対応する前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記ｚ値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像処理装置である。

上記課題を解決すべく、請求項３に記載の発明は、前記被検体は台上に支持されており、かつ、前記フォトン検出手段に含まれるカメラが前記台の周囲を回転可能に支持されており、かつ、前記台が前記カメラの回転円弧の中心を移動軸として移動する場合に、前記検出条件は、前記各フォトンが検出された際の前記カメラの回転角度、前記台の軸方向位置の少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線画像処理装置である。

上記課題を解決すべく、請求項４に記載の発明は、前記カメラは、前記台の周囲を反復回転する場合に、前記検出条件は、前記各フォトンが検出された際の前記カメラの回転角度、前記台の軸方向位置、前記反復回転における反復回数、の少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項３に記載の放射線画像処理装置である。

上記課題を解決すべく、請求項５に記載の発明は、前記検出条件は、少なくとも前記各フォトンが検出された際の検出時刻を更に含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の放射線画像処理装置である。

上記課題を解決すべく、請求項６に記載の発明は、前記ＸＹアドレス変換テーブル作成手段は、前記校正フォトン検出位置情報が示す前記ＸＹ二次元空間範囲における前記フォトン出力頻度に基づいて所定手法により抽出されたピーク点であって、隣接する４つの前記ピーク点からなる四角形の重心点を各々決定する重心点決定手段と、隣接する４つの前記重心点を直線で連結し、当該直線で形成された重心点四角形を生成する重心点四角形生成手段と、前記重心点四角形のいずれかの重心点と、隣接している２つの重心点との２つの中点と、中央に位置するピーク点とを４つの直線で連結させて４分割四角形を生成する４分割四角形生成手段と、前記４分割四角形の所定方向の頂点に位置する画素が有するアドレス情報を、当該４分割四角形に含まれる前記画素の前記アドレス情報として夫々決定するアドレス情報決定手段と、を有し、全ての前記４分割四角形にかかる前記所定方向は同一方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の放射線画像処理装置である。

上記課題を解決すべく、請求項７に記載の発明は、撮像対象である被検体から放射されるフォトンを検出する検出器と放射線画像処理装置による放射線画像処理方法であって、前記画像処理装置が、前記検出器により検出された各フォトンが有するＸＹ二次元空間範囲における検出位置情報(X,Y)と、前記各フォトンのエネルギー値を示すｚ値と、を取得するフォトン情報取得ステップと、前記各フォトンが検出された際の検出条件を検出条件情報として取得する検出条件情報取得ステップと、前記各フォトンについて、前記フォトン情報取得ステップにて取得された検出位置情報(X,Y)及びｚ値と、前記検出条件情報取得ステップにて取得された検出条件情報と、を夫々対応付けて記憶手段に記憶させるステップと、各前記検出位置情報(X,Y)及びｚ値を、対応する前記検出条件情報に基づいて、同一検出条件毎に分類するステップと、各前記検出位置情報(X,Y)を、前記ＸＹ二次元空間範囲にて定められる画素数よりも小さい画素数で定義される二次元画像における変換位置情報(x,y)(x<Xかつy<Y)にアドレス変換する変換ステップと、前記各フォトンの前記ｚ値が、前記変換位置情報(x,y)に基づいて予め定められた有効範囲内か否かを判定する判定ステップと、判定の結果、前記フォトンの前記ｚ値が、予め定義された有効範囲内である場合には、分類毎に、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を前記ｚ値の如何にかかわらずカウントアップして、前記変換位置情報毎にフォトン出力頻度を計測するステップと、前記変換位置情報(x,y)に対応する前記フォトン出力頻度に基づいて、分類毎に、前記二次元画像を示す二次元画像データを生成するステップと、装置校正用の被検体が放出するフォトンを検出する校正フォトン検出ステップと、前記校正フォトン検出ステップにより検出された各フォトンが有するＸＹ二次元空間範囲における校正フォトン検出位置情報(X,Y)と、前記各フォトンのエネルギー値を示すｚ値と、を取得する校正フォトン情報取得ステップと、前記校正フォトン検出ステップにより検出された各前記フォトンについて、対応する前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)が示す前記ＸＹ二次元空間範囲におけるフォトン出力頻度を前記ｚ値の如何にかかわらずカウントアップして、前記ＸＹ二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列を作成し、当該ＸＹ二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列の前記フォトン出力頻度に基づいて、前記変換ステップにてアドレス変換する際のＸＹアドレス変換テーブルを作成するＸＹアドレス変換テーブル作成ステップと、前記ＸＹアドレス変換テーブルを参照して、前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を前記二次元画像における前記変換位置情報(x,y)に変換し、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度として前記ｚ値別にカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)及びｚ値に基づく三次元固定長配列を作成する三次元固定長配列作成ステップと、前記三次元固定長配列に基づいて、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるｚ値の有効範囲を定義するためのｚアドレス変換テーブルを作成するｚアドレス変換テーブル作成ステップと、を有し、前記変換ステップは、前記ＸＹアドレス変換テーブル作成ステップにより作成されたＸＹアドレス変換テーブルに基づいて、各前校正フォトン記検出位置情報(X,Y)を、前記二次元画像における変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、前記判定ステップは、前記ｚアドレス変換テーブルにより作成されたｚアドレス変換テーブルの前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記ｚ値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定することを特徴とする放射線画像処理方法である。

上記課題を解決すべく、請求項８に記載の発明は、コンピュータを、撮像対象である被検体から放射された各フォトンが有するＸＹ二次元空間範囲における検出位置情報(X,Y)と、各フォトンのエネルギー値を示すｚ値と、を検出器から取得する前記フォトン情報取得ステップと、前記各フォトンが検出された際の検出条件を検出条件情報として取得する前記検出条件情報取得ステップと、前記各フォトンについて、前記フォトン情報取得ステップにて取得された検出位置情報(X,Y)及びｚ値と、前記検出条件情報取得ステップにて取得された検出条件情報と、を夫々対応付けて記憶手段に記憶させるステップと、各前記検出位置情報及びｚ値を、対応する前記検出条件情報に基づいて、同一検出条件毎に分類するステップと、各前記検出位置情報(X,Y)を、前記ＸＹ二次元空間範囲にて定められる画素数よりも小さい画素数で定義される二次元画像における変換位置情報(x,y)(x<Xかつy<Y) にアドレス変換する変換ステップと、前記各フォトンの前記ｚ値が、前記変換位置情報(x,y)に基づいて予め定められた有効範囲内か否かを判定する判定ステップと、判定の結果、前記フォトンの前記ｚ値が、予め定義された有効範囲内である場合には、分類毎に、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を前記ｚ値の如何にかかわらずカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)毎にフォトン出力頻度を計測するステップと、前記変換位置情報(x,y)に対応する前記フォトン出力頻度に基づいて、分類毎に、前記二次元画像を示す二次元画像データを生成するステップと、装置校正用の被検体から放射された各フォトンが有するＸＹ二次元空間範囲における校正フォトン検出位置情報(X,Y)と、前記各フォトンのエネルギー値を示すｚ値と、を検出器から取得する校正フォトン情報取得ステップと、前記装置校正用の被検体から放射された各フォトンについて、対応する前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)が示す前記ＸＹ二次元空間範囲におけるフォトン出力頻度を前記ｚ値の如何にかかわらずカウントアップして、前記ＸＹ二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列を作成し、当該ＸＹ二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列の前記フォトン出力頻度に基づいて、前記変換ステップにてアドレス変換する際のＸＹアドレス変換テーブルを作成するＸＹアドレス変換テーブル作成ステップと、前記ＸＹアドレス変換テーブルを参照して、前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を前記二次元画像における前記変換位置情報(x,y)に変換し、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度として前記ｚ値別にカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)及びｚ値に基づく三次元固定長配列を作成する三次元固定長配列作成ステップと、前記三次元固定長配列に基づいて、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるｚ値の有効範囲を定義するためのｚアドレス変換テーブルを作成するｚアドレス変換テーブル作成ステップと、を有し、前記変換ステップは、前記ＸＹアドレス変換テーブル作成ステップにより作成されたＸＹアドレス変換テーブルに基づいて、各前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を、前記二次元画像における変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、前記判定ステップは、前記ｚアドレス変換テーブルにより作成されたｚアドレス変換テーブルの前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記ｚ値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定するよう機能させることを特徴とする放射線画像処理プログラムである。

本発明によれば、ＳＰＥＣＴ装置等のガンマカメラ装置を中動物等に適用する場合など、各フォトンが大規模なＸＹアドレス空間とエネルギー分解能をもつ大量のフォトンのイベントデータのために大容量の固定長のフレームメモリを必要とすることなく、かつ、解像度と定量性を低減させることなく、ガンマカメラ装置により検出された大量のフォトンのイベントデータを迅速に処理して二次元画像データを生成することができる。

ガンマカメラの一実施の形態を概略的に示した構成図である。 ガンマカメラが搭載されたＳＰＥＣＴ装置１の概略図である。 ＳＰＥＣＴ装置１の要部説明図である。（Ａ）は、ＳＰＥＣＴ装置１の要部平面図であり、（Ｂ）は図３（Ａ）のＣ方向から見た要部側面図である。 画像処理装置の構成を示すブロック図である。 制御部２１にて実行されるＸＹアドレス変換テーブル及びｚアドレス変換テーブルの作成処理のフローチャートである。 制御部２１にて実行される二次元画像データの生成処理のフローチャートである。 アドレス４分割処理の説明図である。

本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明の放射線画像処理装置をガンマカメラ装置及び画像処理装置により構成した場合の例である。

まず、放射医薬品が投与された中動物等の被検体から放射されるガンマ線のフォトンをガンマカメラを備えた検出器により撮像（検出）する。そして、検出されたフォトンが有するエネルギー値（ｚ値、分解能：1024）と検出されたフォトンの検出器内のＸＹ二次元空間範囲における位置情報(X,Y){ 分解能Ｘ：4096×Ｙ：4096}を含むフォトン情報を検出し、検出されたフォトン情報をガンマカメラの回転角度等の検出条件毎に分類する。そして、上記位置情報(X,Y)をより小さい画素数（例えば100×100程度、画素数はカメラに取り付けるシンチレータにより異なる）で定義される二次元画像における変換位置情報(x,y)にアドレス変換する。その後、変換位置情報(x,y)と、各フォトンのエネルギー値（ｚ値）に基づいて、ｚ値が有効である場合のみ、ｚ値の如何にかかわらず、同一の変換位置情報(x,y)におけるフォトン出力頻度を計測し、変換位置情報(x,y)とフォトン出力頻度に基づいて、分類毎に、画素数{100×100程度}の二次元画像データを生成する。

＜ガンマカメラ装置及び画像処理装置の構成及び機能＞
図１は、中動物用の大型ガンマカメラの一実施の形態を概略的に示した構成図である。

ガンマカメラヘッドのガンマ線の入射面側にはピンホールコリメータ、８８×８８の二次元状に配列されたシンチレータ、及び３２×３２の２次元状に配列された光電子増倍管が設けられている。

図２は、ガンマカメラが搭載されたＳＰＥＣＴ装置１の概略図である。

ＳＰＥＣＴ装置１は、ガンマカメラが搭載されたガンマカメラ装置の一例であり、被検体の組織等を被検体内の放射医薬品により可視化するものである。

ＳＰＥＣＴ装置１は、ベッド１０１、ガントリー１０２、検出器１０３ａ、１０３ｂを含んで構成される。

ベッド１０１は、被検体を載せる（支持する）ための台である。

検出器１０３ａ及び１０３ｂは、それぞれガンマカメラを備えており、リング状のガントリー１０２に設置されている。以下の説明において、検出器１０３ａ、１０３ｂの何れか又は双方を総称して検出器１０３と言う場合がある。

ガントリー１０２は、このガントリーの中心点を通る軸線方向に固定部と可動部に分断され、上記可動部は上記固定部上を滑るように円周方向に移動可能で、上記可動部に装着されている上記検出器１０３ａ、１０３ｂが上記軸線を中心に自由に回転可能（矢印Ｒ（ｎ）参照）になるよう支持されている。一般に後段の画像再構成により断面像を得るためには、ガントリー１０２は、軸線を中心に３６０度を超えて複数の周期にわたり連続回転することが仕様上求められる。ただし本願実施例では反復回転によりこの機能を代替させており、例えば、往路０度から３６０度回転した後は、復路３６０度から０度回転して回転前の位置に戻るようになっており、更にこの一連の反復回転動作を繰り返し実行可能にしている。

ベッド１０１は、ガントリー１０２を貫いている薄い板面だけが上記軸線方向に可動する機構になっており、板面上に被検体を支持した状態でベッド１０１自身の下部の２つに分かれている支持部材の上を滑るように図中破線で示す軸線に沿って移動可能（矢印Ｂ（ｎ）参照）になっている。

また、このベッド１０１はガンマ線のフォトンが透過するよう構成されてはいるが、その直下においては、ガンマ線のフォトンの透過が多少遮られるため、ベッド１０１の可動部（薄い板面）は被検体を支持するのに必要最小限の狭い幅で設計されている。特に、ベッド１０１の可動部の一方（例えば、被検体の頭部側が載せられる側）は幅が狭い枕で被検体を支持するようにしている。臓器の放射線源から体外に放射される過程で発生するガンマ線の吸収はベッド１０１だけでなく、被検体の組織でも起こり、吸収度合いは被検体の解剖学的構造と撮影角度に依存して変化する。そのため、本番撮影開始直前段階（装置校正終了後、被検体への薬剤投与前）においてベッド１０１に被検体を配置した状態で、体外からＣＴと同様にＸ線等の放射線を照射し、角度方向に依存した放射線の透過度を実測し、撮像画像に対して吸収補正と呼ばれる処理が一般に行われる。即ち、ベッド１０１も被検体の組織のひとつとして扱われている。

図３は、ＳＰＥＣＴ装置１の要部説明図である。図３（Ａ）は、ＳＰＥＣＴ装置１の要部平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＣ方向から見た要部側面図である。

ｎを検出条件設定時に付与した時系列のシリアル番号とし、ｎ＝１を装置起動時の検出条件としてｎ番目に検出条件設定を行った際の検出器１０３の反復回転の回数を示す反復パラメータをＲ（ｎ）とする。ここで反復回転を行なう意図は次の通りである。１枚の断面像を得るためには、本来は往路だけの取得情報で充分であり反復回転は不要であるが、それだけだと検出されるフォトンの総数が少なすぎて感度の高い画像が得られないため、必要に応じて２〜８周期程度回転させてより多くのフォトンを検出するようにしている。ただし、時系列な画像を取得する用途等では逆に時間分解能の低下につながるため、反復回転を行なわない場合、即ちＲ（ｎ）＝１の場合もある。

同様に、ｎ番目に検出条件設定を行った際の検出器１０３の回転角度をＡ（ｎ）とする。また、ｎ番目に検出条件設定を行った際のベッド１０１の軸線の方向における位置（軸方向位置）をＢ（ｎ）とする。

このように、検出器１０３は、軸線に対して回転可能であり、かつ軸線に沿ってベッド１０１が移動可能に構成した。そのため、検出器１０３は、被検体よりあらゆる方向に放射されるフォトンを検出することができる。

ＳＰＥＣＴ装置１によってフォトンが検出されると、検出時刻情報とともに当該フォトンのＲＡＷデータと検出条件のデータが後述する画像処理装置内に取り込まれる。フォトンのＲＡＷデータは、本発明における検出位置情報の一例であり、検出条件データは、本発明における検出条件情報の一例である。

フォトンのＲＡＷデータとは、検出時刻情報と、ＸＹ二次元空間範囲における位置情報(X,Y)と、エネルギー値（ｚ値）である。検出時刻情報はＳＰＥＣＴ装置１の起動時刻からの経過秒数である。位置情報(X,Y)は、中動物等を対象とする比較的大きいサイズの{Ｘ：4096×Ｙ：4096}の二次元空間範囲のＸＹ座標値である。ｚ値は、最大エネルギー（例えば、1024）の範囲内のエネルギー値である。

検出条件とは、例えば、装置組み込みプログラムに従ってガントリー１０２の可動部とベッド１０１の可動部が時系列に駆動されることにより設定変更される、検出器１０３の被検体に対する相対的な設置位置と設置角度である。検出器１０３の被検体に対する相対的な設置位置と設置角度とは、具体的には、検出器１０３に備えられたガンマカメラの被検体に対する相対的な設置位置と設置角度で、各々別途設置したセンサにより計測した値である。この値は、実際に計測した実測値として得ることもできるし、装置組み込みプログラムが可動部に指示するステッピングモータ駆動量から設置位置と設置角度が推定することも可能である。検出器１０３の反復パラメータＲ（ｎ）については上記装置組み込みプログラムに基づいて算出し、検出条件として加える。

本実施形態では、設定変更がなされるごとに検出条件のデータを出力し、初期状態をｎ＝１として、ｎ回目に出力される値を（ｎ）で示し、検出器１０３の反復パラメータＲ（ｎ）と、検出器１０３の被検体に対するベッド１０１の軸方向位置Ｂ（ｎ）と、検出器１０３の回転角度の回転角度Ａ（ｎ）とする。なお、ここでは、検出器１０３がベッド１０１の周囲を反復回転することとしたが、一方向にのみ回転させる場合も本発明を適用可能である。その場合は、ベッド１０１の周囲の何回目の回転であるかを示すパラメータとして、例えば、周回パラメータＳ（ｎ）を設定する。

＜画像処理装置の構成及び機能＞
図４は、本発明に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。

画像処理装置２は、制御部２１と、外部機器接続部２２と、記憶部２３と、表示部２４と、入力部２５を備えて構成され、各構成部材はバス２６を介して相互に接続されている。

制御部２１は、図示しないＣＰＵ、作業用ＲＡＭの他、本発明の放射線画像処理プログラム等を含む各種制御プログラムやデータ等を記憶するＲＯＭや発振回路等を備えて構成されており、上記各構成部材を制御するための制御情報を生成し、バス２６を介して制御情報を、制御対象の構成部材に出力して各構成部材の動作を統轄制御する。

外部機器接続部２２は、制御部２１の制御に基づいてＳＰＥＣＴ装置１に対して各種制御信号を送信すると共に、当該ＳＰＥＣＴ装置１から送信されたＲＡＷデータと検出条件のデータを装置内部に取り込む。外部機器接続部２３は、例えば、シリアル方式、ＵＳＢ方式、ＩＥＥＥ１３９４、或いはその他の適宜な方式でＳＰＥＣＴ装置１へ制御信号を送出する。

記憶部２３は、外部機器接続部２２が装置内部に取り込んだＲＡＷデータと検出条件のデータを各検出器１０３ごとに記憶する。また、ＸＹアドレス変換テーブル及びｚアドレス変換テーブルを記憶する。なお、ＸＹアドレス変換テーブルの作成手法については、後に詳述する。

表示部２４は、アドレス変換により得られた{100×100程度の}二次元固定長配列の二次元画像データに基づく画像などを表示する。

入力部２５は、表示部２４に対して、例えばＸＹアドレス変換テーブルのアドレスの修正等を指示したり、或いは当該画像処理装置２を介してＳＰＥＣＴ装置１に対して各種入力指示を行なう。

また、制御部２１は、ＲＯＭ等に記憶された放射線画像処理プログラムを実行することにより、他の構成部材と協動して本発明の検出手段、フォトン情報取得手段、検出条件情報取得手段、記憶手段と、分類手段、変換手段、判定手段、計測手段、生成手段、校正フォトン検出手段、校正フォトン情報取得手段と、ＸＹアドレス変換テーブル取得手段、三次元固定長配列作成手段、ｚアドレス変換テーブル取得手段として機能するようになっている。

なお、本実施形態では表示部２４を画像処理装置２内に内蔵したが、外部機器接続部２２を介して外部接続したカラーモニタ等を表示装置として用いてもよい。この場合には、画像処理装置２に内蔵されたビデオカード、及び、ＶＧＡケーブル、ＤＶＩケーブル、ＢＮＣケーブルなどを介してカラーモニタ等を表示装置へ表示制御指示信号を送出するよう構成する。

＜ＸＹアドレス変換テーブル及びｚアドレス変換テーブルの作成＞
最初に、ＲＡＷデータに基づいて、ＸＹ二次元空間範囲の位置情報(X,Y) {検出器の仕様上4096×4096固定}をより小さい画素数(x,y){検出器に装着するシンチレータの画素パターンに基づき設定、100×100程度で可変値}で定義される二次元画像にアドレス変換するためのＸＹアドレス変換テーブルと、有効範囲内のｚ値のみを抽出するためのｚアドレス変換テーブルを作成する。このとき、図２に示すように、二台の検出器１０３ａ、１０３ｂが設置されている場合、各検出器に対応した２種類のＸＹアドレス変換テーブルとｚアドレス変換テーブルを作成する必要がある。

先ず、校正用として、視野に対して均一なガンマ線が放出されるファントムを被検体としてベッド１０１に配置し、検出器１０３により被検体からのフォトン検出を行なう。

このとき、ガントリー１０２は静止させた状態で、かつ、ベッド１０１も移動させない。つまり、検出器１０３は被検体に対して固定、静止状態にて撮像を行なう。反復パラメータＲ（ｎ）、軸方向位置Ｂ（ｎ）、回転角度Ａ（ｎ）は一定である。検出器１０３にて検出された各フォントのＲＡＷデータと検出条件のデータは、外部機器接続部２３を介して画像処理装置２内の記憶部２３に取り込まれる。ここでは、時刻１から順に時系列で取り込まれる。なお、通常は何億個のフォトンを検出するが、説明を簡単にするため、ここでは、時刻２から時刻６まで５個のフォトンを検出器１０３ａで検出した場合を例に説明する。図２及び図３に示すように、二台の検出器１０３ａ、１０３ｂが設置されている場合、検出器ごとに以下のようなＲＡＷデータを収集し、各々のＲＡＷデータに対して以下の手順で２種類のＸＹアドレス変換テーブルとｚアドレス変換テーブルを独立して作成するようにする。

＜校正時（静止撮像）モードのデータ例１＞
時刻１：Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）
時刻２：検出器１０３ａ、Ｘ座標１、Ｙ座標１、Ｚ値１
時刻３：検出器１０３ａ、Ｘ座標２、Ｙ座標２、Ｚ値２
時刻４：検出器１０３ａ、Ｘ座標３、Ｙ座標３、Ｚ値３
時刻５：検出器１０３ａ、Ｘ座標４、Ｙ座標４、Ｚ値４
時刻６：検出器１０３ａ、Ｘ座標５、Ｙ座標５、Ｚ値５

画像処理装置２は、時刻１のとき、ＳＰＥＣＴ装置１から検出条件のデータ（Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１））を受信している。

そして、時刻２、時刻３、時刻４・・・・でＳＰＥＣＴ装置１から検出器１０３ａによって検出されたフォトンに基づくＲＡＷデータを受信している。各時刻は厳密には、画像処理装置２が検出器１０３からＲＡＷデータを受信した時刻であるが、画像処理装置２とＳＰＥＣＴ装置１とのデータ授受にかかる時間が計測時刻単位の１秒に比べ僅かであることを考えると、当該時刻を検出器１０３によるフォトン検出時刻として差し支えない。

画像処理装置２は、ＲＡＷデータと検出条件のデータを受信すると、記憶部２３に各ＲＡＷデータを同一検出条件毎に対応付けて分類し、記憶させる。上記＜静止撮像モードのデータ例１＞の場合、検出条件は、検出器１０３ａ、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）で全て同一であるため、受信したＲＡＷデータを全て同一のフレームとして記憶部２３に収納（分類）することができる。また、本モードでは時刻による分類についても行なわないため、最初のフォトン検出時刻で代表させる。以下に、フレーム収納例を示す。

＜校正時（静止撮像）モードのデータ例１のフレーム収納例＞
［ディレクトリ情報］
総フレーム数：１
フレーム１：時刻１、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）、データポインタ１
（最終） ：時刻６、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）、データポインタ６
［ＲＡＷデータ］
データポインタ１、Ｘ座標１、Ｙ座標１、Ｚ値１
データポインタ２、Ｘ座標２、Ｙ座標２、Ｚ値２
データポインタ３、Ｘ座標３、Ｙ座標３、Ｚ値３
データポインタ４、Ｘ座標４、Ｙ座標４、Ｚ値４
データポインタ５、Ｘ座標５、Ｙ座標５、Ｚ値５

フレーム１は、データポインタ１から（最終）データポインタ６の一つ前のデータポインタ５までのＲＡＷデータを使用する。その後、各フォトンのＲＡＷデータのＸ座標及びＹ座標に基づいて、画素数{4096×4096}のＸＹ二次元空間範囲におけるフォトン出現頻度をＺ値の如何にかかわらず計測（カウントアップ）して、ＸＹアドレス変換テーブルを作成する。

上記データ例１では、５つのフォトンが検出された場合について説明したが、実際には、数億単位のフォトンを検出する。従って、検出位置情報として（Ｘ座標１、Ｙ座標１）を有するフォトンは、データポインタ１のフォトンのみならず、多数のフォトンがある。このように、{4096×4096}の各座標(X,Y)について、フォトンが出力（検出）された頻度を、フォトン出力頻度として計測（カウントアップ）する。

そして、{4096×4096}の各座標(X,Y)についてフォトン出力頻度を求め、二次元固定長配列を作成する。そして、作成された二次元固定長配列に基づいて、微分フィルタ処理、稜線抽出処理、境界線抽出処理等の各種処理の後に、画素数（4096×4096）で定義されるＸＹ二次元空間範囲にて定められる画素数（4096×4096）よりも小さい画素数（例えば、100×100）で定義される二次元画像の座標(x,y)へのＸＹアドレス変換テーブルを作成する。なお、ＸＹアドレス変換テーブル作成の具体的な手法（微分フィルタ処理、稜線抽出処理、境界線抽出処理等の各種処理）は、本願出願人による特許出願（特開２００７−１２１２５９号公報）に詳細に開示されているため、説明は省略する。

その後、各フォトンのＲＡＷデータに基づいて、ＸＹアドレス変換テーブルを参照して、変換後の各座標（x,y)毎にフォトン出力頻度をｚ値別にカウントアップさせ、(x,y)およびｚ値ごとのフォトン出力頻度を示す三次元固定長配列を作成する。

そして、三次元固定長配列に基づいて、各座標(x,y)毎にｚ値の有効範囲を定義するためのｚアドレス変換テーブルを作成する。なお、ｚアドレス変換テーブル作成の具体的な手法は、本願出願人による特許出願（特開２００７−１２１２５９号公報）に詳細に開示されているため、説明は省略する。

以上が、画像処理装置２の制御部２１にて実行されるＸＹアドレス変換テーブル及びｚアドレス変換テーブルの作成処理である。図５に制御部２１にて実行されるＸＹアドレス変換テーブル及びｚアドレス変換テーブルの作成処理のフローチャートを示す。当該処理は、検出器１０３にて検出された各フォントのＲＡＷデータと検出条件のデータが、外部機器接続部２３を介して画像処理装置２内の記憶部２３に取り込まれた後に、操作者が入力部２５を介して、実行開始を指示したときに開始される。

制御部２１は、記憶部２３に取り込まれた各ＲＡＷデータを単一フレームに一括してまとめるだけであるため、ステップＳ１の分類処理は通常行なわない。

次いで、制御部２１は、各フォトンのＲＡＷデータのＸ座標及びＹ座標に基づいて、画素数{4096×4096}のＸＹ二次元空間範囲におけるフォトン出現頻度を計測（カウントアップ）して、ＸＹアドレス変換テーブルを作成する（ステップＳ２）。作成されたＸＹアドレス変換テーブルは、制御部２１が記憶部２３に記憶させる。

そして、制御部２１は、各フォトンのＲＡＷデータに基づいて、ＸＹアドレス変換テーブルを参照して、変換後の各座標(x,y)毎にフォトン出力頻度をｚ値別にカウントアップさせた三次元固定長配列を作成し、作成された三次元固定長配列に基づいて、各座標(x,y)毎にｚ値の有効範囲を定義するためのｚアドレス変換テーブルを作成する（ステップＳ３）。作成されたｚアドレス変換テーブルは、制御部２１が記憶部２３に記憶させる。そして処理を終了する。

＜ＲＡＷデータに基づく二次元画像データの生成＞
続いて、上述した手法により作成されたＸＹアドレス変換テーブル及びｚアドレス変換テーブルを使用して、実際の中動物等の被検体から放射されたフォトンのＲＡＷデータに基づいて、より小さい画素数{100×100程度}で定義される二次元画像を生成する手順について説明する。

先ず、あらかじめガンマ線を放射する放射性同位元素で標識された薬剤が注入された中動物等の被検体をベッド１０１に配置し、検出器１０３により被検体からのフォトン検出を行なう。

画像処理装置２は、ＳＰＥＣＴ装置１から受信したフォトンのＲＡＷデータを、検出条件ごとに複数のフレームに分類し、各フレームに分類された各ＲＡＷデータに基づいて複数の二次元画像データを生成する。

ここでは、ＳＰＥＣＴ装置１から受信したフォトンのＲＡＷデータを、検出条件ごとに複数のフレームに分類する手法について説明する。

＜ベッド移動モード＞
ベッド移動モードでは、ガントリー１０２は静止させた状態で、ベッド１０１を軸線上を移動させながら撮像を行なう。従って、回転角度Ａ（ｎ）と反復パラメータＲ（ｎ）はｎの値にかかわらず一定で、軸方向位置Ｂ（ｎ）のみ変動する。検出器１０３ａにて検出された各フォントのＲＡＷデータと検出条件のデータは、外部機器接続部２３を介して画像処理装置２内の記憶部２３に時刻１から順に時系列に取り込まれる。以下は検出器１０３ａを使用している場合であるが、図２及び図３に示すように、二台の検出器１０３ａ、１０３ｂが設置されている場合、検出器ごとに以下のようなＲＡＷデータを収集し、各々のＲＡＷデータに対して以下の手順で２種類のＸＹアドレス変換テーブルとｚアドレス変換テーブルを独立して作成するようにする。

時刻１：Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）
時刻２：検出器１０３ａ、Ｘ座標１、Ｙ座標１、Ｚ値１
時刻３：検出器１０３ａ、Ｘ座標２、Ｙ座標２、Ｚ値２
時刻４：検出器１０３ａ、Ｘ座標３、Ｙ座標３、Ｚ値３
時刻５：検出器１０３ａ、Ｘ座標４、Ｙ座標４、Ｚ値４
時刻６：Ｂ（２）、Ｒ（１）、Ａ（１）
時刻７：検出器１０３ａ、Ｘ座標５、Ｙ座標５、Ｚ値５
時刻８：検出器１０３ａ、Ｘ座標６、Ｙ座標６、Ｚ値６
時刻９：検出器１０３ａ、Ｘ座標７、Ｙ座標７、Ｚ値７
時刻１０：検出器１０３ａ、Ｘ座標８、Ｙ座標８、Ｚ値８

この例の場合、画像処理装置２は、時刻１のときにＳＰＥＣＴ装置１から検出条件のデータ（Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１））を受信し、時刻２〜５のときにＲＡＷデータを受信しており、時刻６のときに再び検出条件のデータ（Ｂ（２）、Ｒ（１）、Ａ（１））を受信し、時刻７〜１０のときにＲＡＷデータを受信している。なお、時刻６のときには検出条件のデータ（Ｂ（２）、Ｒ（２）、Ａ（２））を受信している、という方が適切かもしれないが、Ｒ（２）＝Ｒ（１）およびＡ（２）＝Ａ（１）であることを強調するため、上記のように記載した。

つまり、時刻２〜５のときに受信したＲＡＷデータは、検出条件（Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１））の下で撮像されたデータであり、時刻７〜１０のときに受信したＲＡＷデータは、検出条件（Ｂ（２）、Ｒ（１）、Ａ（１））の下で撮像されたデータである。

従って、画像処理装置２は、受信した各データを、下記の如く記憶部２３に同一検出条件毎に対応付けて分類する。つまり、時刻２〜５のときに受信したＲＡＷデータをフレーム１とし、時刻７〜１０のときに受信したＲＡＷデータをフレーム２として、記憶部２３に収納（分類）する。以下に、フレーム収納例を示す。

＜ベッド移動モードのフレーム収納例＞
［ディレクトリ情報］
総フレーム数：２
フレーム１：時刻１、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）、データポインタ１
フレーム２：時刻６、Ｂ（２）、Ｒ（１）、Ａ（１）、データポインタ５
（最終） ：時刻１０、Ｂ（２）、Ｒ（１）、Ａ（１）、データポインタ９
［ＲＡＷデータ］
データポインタ１、Ｘ座標１、Ｙ座標１、Ｚ値１
データポインタ２、Ｘ座標２、Ｙ座標２、Ｚ値２
データポインタ３、Ｘ座標３、Ｙ座標３、Ｚ値３
データポインタ４、Ｘ座標４、Ｙ座標４、Ｚ値４
データポインタ５、Ｘ座標５、Ｙ座標５、Ｚ値５
データポインタ６、Ｘ座標６、Ｙ座標６、Ｚ値６
データポインタ７、Ｘ座標７、Ｙ座標７、Ｚ値７
データポインタ８、Ｘ座標８、Ｙ座標８、Ｚ値８

フレーム１は、データポインタ１から、フレーム２のデータポインタ５の一つ前のデータポインタ４までのＲＡＷデータを使用する。フレーム２は、データポインタ５から、（最終）データポインタ９の一つ前のデータポインタ８までのＲＡＷデータを使用する。

＜断続回転モード＞
断続回転モードでは、ガントリー１０２は、所定間隔の角度で指定周期だけ反復回転させる。所定間隔の角度とは、例えば０度と９０度などであり、各回転角度で静止撮像する。ベッド１０１は一連の反復回転操作が終了後に所定間隔だけ移動させて同様な処理を継続するのが一般的な使用形態であるが、以下説明ではベッド１０１は初期位置Ｂ（１）にあるものとする。従って、回転角度Ａ（ｎ）と反復パラメータＲ（ｎ）は変化し、軸方向位置Ｂ（ｎ）は一定である。以下は検出器１０３ａを使用している場合であるが、図２及び図３に示すように、二台の検出器１０３ａ、１０３ｂが設置されている場合、検出器ごとに以下のようなＲＡＷデータを収集し、各々のＲＡＷデータに対して以下の手順で２種類のＸＹアドレス変換テーブルとｚアドレス変換テーブルを独立して作成するようにする。

時刻１：Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）
時刻２：検出器１０３ａ、Ｘ座標１、Ｙ座標１、Ｚ値１
時刻３：検出器１０３ａ、Ｘ座標２、Ｙ座標２、Ｚ値２
時刻４：Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（２）
時刻５：検出器１０３ａ、Ｘ座標３、Ｙ座標３、Ｚ値３
時刻６：検出器１０３ａ、Ｘ座標４、Ｙ座標４、Ｚ値４
時刻７：Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（２）
時刻８：検出器１０３ａ、Ｘ座標５、Ｙ座標５、Ｚ値５
時刻９：検出器１０３ａ、Ｘ座標６、Ｙ座標６、Ｚ値６
時刻１０：Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（１）
時刻１１：検出器１０３ａ、Ｘ座標７、Ｙ座標７、Ｚ値７
時刻１２：検出器１０３ａ、Ｘ座標８、Ｙ座標８、Ｚ値８

この例の場合、画像処理装置２は、時刻１のときにＳＰＥＣＴ装置１から検出条件のデータ（Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１））を受信し、時刻２、３のときにＲＡＷデータを受信し、時刻４のときに検出条件のデータ（Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（２））を受信し、時刻５，６のときにＲＡＷデータを受信しており、時刻７のときに、検出条件のデータ（Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（２））を受信し、時刻８，９のときにＲＡＷデータを受信し、時刻１０のときに、検出条件のデータ（Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（１））を受信し、時刻１１、１２のときにＲＡＷデータを受信している。なお、時刻４のときには、検出条件のデータ（Ｂ（２）、Ｒ（２）、Ａ（２））を受信している、という方が適切かもしれないが、Ｂ（２）＝Ｂ（１）およびＲ（２）＝Ｒ（１）であるため、（Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（２））であることを強調するため、上記のように記載した。同様に、時刻７のときには、検出条件のデータ（Ｂ（３）、Ｒ（３）、Ａ（３））を受信している、という方が適切かもしれないが、Ｂ（３）＝Ｂ（１）およびＡ（３）＝Ａ（２）であるため、Ｒ（３）の代わりに未使用のＲ（２）を用いて、（Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（２））と記載した。同様に、時刻１０のときには、検出条件のデータ（Ｂ（４）、Ｒ（４）、Ａ（４））を受信している、という方が適切かもしれないが、Ｂ（４）＝Ｂ（１）、Ｒ（４）＝Ｒ（２），Ａ（４）＝Ａ（１）であるため、（Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（１））と記載した。

時刻２、３のときに受信したＲＡＷデータは、検出条件（Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１））の下で撮像されたデータである。例えば、回転角度Ａ（１）は“０度”で、反復パラメータＲ（１）は“１”（１周期目の往路）である。

時刻５,６のときに受信したＲＡＷデータは、検出条件（Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（２））の下で撮像されたデータである。例えば、回転角度Ａ（２）は“９０度”である。

時刻８,９のときに受信したＲＡＷデータは、検出条件（Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（２））の下で撮像されたデータである。例えば、反復パラメータＲ（２）は“２”（１周期目の復路）である。

時刻１１、１２のときに受信したＲＡＷデータは、検出条件（Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（１））の下で撮像されたデータである。

従って、画像処理装置２は、受信した各データを、下記の如く記憶部２３に同一検出条件毎に対応付けて分類する。つまり、時刻２、３のときに受信したＲＡＷデータをフレーム１とし、時刻５,６のときに受信したＲＡＷデータをフレーム２とし、時刻７,８のときに受信したＲＡＷデータをフレーム３とし、時刻１１、１２のときに受信したＲＡＷデータをフレーム４として、記憶部２３に収納（分類）する。以下に、フレーム収納例を示す。

＜断続回転モードのフレーム収納例＞
［ディレクトリ情報］
総フレーム数：４
フレーム１：時刻１、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）、データポインタ１
フレーム２：時刻４、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（２）、データポインタ３
フレーム３：時刻７、Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（２）、データポインタ５
フレーム４：時刻１０、Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（１）、データポインタ７
（最終） ：時刻１２、Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（１）、データポインタ９
［ＲＡＷデータ］
データポインタ１、Ｘ座標１、Ｙ座標１、Ｚ値１
データポインタ２、Ｘ座標２、Ｙ座標２、Ｚ値２
データポインタ３、Ｘ座標３、Ｙ座標３、Ｚ値３
データポインタ４、Ｘ座標４、Ｙ座標４、Ｚ値４
データポインタ５、Ｘ座標５、Ｙ座標５、Ｚ値５
データポインタ６、Ｘ座標６、Ｙ座標６、Ｚ値６
データポインタ７、Ｘ座標７、Ｙ座標７、Ｚ値７
データポインタ８、Ｘ座標８、Ｙ座標８、Ｚ値８

フレーム１は、データポインタ１から、フレーム２のデータポインタ３の一つ前のデータポインタ２までのＲＡＷデータを使用する。フレーム２は、データポインタ３から、フレーム３のデータポインタ５の一つ前のデータポインタ４までのＲＡＷデータを使用する。フレーム３は、データポインタ５から、フレーム４のデータポインタ７の一つ前のデータポインタ６までのＲＡＷデータを使用する。フレーム４は、データポインタ７から、（最終）データポインタ９の一つ前のデータポインタ８までのＲＡＷデータを使用する。

以上、「ベッド移動モード」及び「断続回転モード」で説明したように、画像処理装置２は、ＳＰＥＣＴ装置１から検出したＲＡＷデータを、同一の検出条件毎に分類して各フレームに対応付けて記憶部２３に収納する。更に、図２及び図３に示すように、二台の検出器１０３ａ、１０３ｂが設置されている場合、検出器ごとに分類されたＲＡＷデータを２セット収納する。

＜二次元画像データの生成＞
次に、二次元画像データの生成について説明する。

先ず、任意のフレームに分類されたＲＡＷデータのＸ座標及びＹ座標（画素数{4096×4096}のＸＹ二次元空間範囲における位置座標である）を、上記ＲＡＷデータを受信した検出器に対応するＸＹアドレス変換テーブルを用いて画素数{100×100程度}で定義される二次元画像おける変換位置情報にアドレス変換する。（Ｘ座標、Ｙ座標）の変換後の座標を（ｘ座標、ｙ座標）と表わす。

上述した例では、説明の簡単のため、任意のフレームに分類されたＲＡＷデータは数個であったが、実際には、数億単位のＲＡＷデータが分類されている。従って、例えば、アドレス変換後の変換位置情報が（ｘ座標１、ｙ座標１）であるＲＡＷデータは多数ある。このように、{100×100程度}の各座標(x,y)について、フォトンが出力（検出）された頻度をフォトン出力頻度として計測（カウントアップ）する。

この際、変換位置情報(x,y)を用いて上記ＲＡＷデータを受信した検出器に対応するｚアドレス変換テーブルを参照して、ＲＡＷデータのｚ値が有効範囲外である場合には、フォトン出力頻度として計測（カウントアップ）を行なわない。当該フォトンがなんらかの散乱を受けており取得された位置座標(X,Y)は誤差を伴う信頼性の低いデータと想定されるためである。このように、夫々のフレームごとに二次元画像データを生成する。更に、図２及び図３に示すように、二台の検出器１０３ａ、１０３ｂが設置されている場合、検出器ごとに二次元画像データを２セット生成する。

以上が、画像処理装置２の制御部２１にて実行される二次元画像データの生成処理である。

図６に制御部２１にて実行される二次元画像データの生成処理のフローチャートを示す。当該処理は、検出器１０３にて検出された各フォントのＲＡＷデータと検出条件のデータが、外部機器接続部２３を介して画像処理装置２内の記憶部２３に取り込まれた後に、操作者が入力部２５を介して、実行開始を指示したときに開始される。

制御部２１は、記憶部２３に取り込まれた各ＲＡＷデータを同一検出条件毎に対応付けて分類する（ステップＳ１１）。

次いで、制御部２１は、各フォトンのＲＡＷデータに基づいて、記憶部２３に記憶されている上記ＲＡＷデータを受信した検出器に対応するＸＹアドレス変換テーブル及びｚアドレス変換テーブルを参照してアドレス変換を行なう（ステップＳ１２）。

そして、制御部２１は、各フレーム毎に、各変換位置座標(x,y)におけるフォトン出力頻度に基づいて、二次元画像データを夫々生成する（ステップＳ１３）。制御部２１は、生成した二次元画像データに基づく画像を、表示部２４に表示して処理を終了する。

上述した例では、検出器１０３ａのみを使用して中動物等の被検体を撮像した場合の例を説明したが、検出器１０３ａと１０３ｂの双方を使用した場合には、画像処理装置２は、検出器１０３ごとにＲＡＷデータを検出することとなる。そして、検出器１０３ごとに対応するＸＹアドレス変換テーブル及びｚアドレス変換テーブルを参照しながら検出したＲＡＷデータに基づいて二次元画像データを生成することとなる。

以上説明したように、本実施形態の画像処理装置２は、中動物等の被検体から放射されるフォトンが有する{4096×4096}のＸＹ二次元空間範囲における位置情報(X,Y)をＲＡＷデータと、検出条件データをＳＰＥＣＴ装置１の検出器１０３から受信し、検出器毎に収集されたＲＡＷデータに対して検出条件毎にＲＡＷデータを分類する。そして、位置情報をより小さい画素数{100×100程度}にアドレス変換する。その後、変換位置情報(x,y)と、ｚ値に基づいて、ｚ値が有効である場合のみ、対応する変換位置情報(x,y)におけるフォトン出力頻度を計測し、変換位置情報(x,y)に基づくフォトン出力頻度を示す二次元画像データを検出器毎および分類毎に生成するよう構成した。

これにより、ＳＰＥＣＴ装置１を中動物等に適用する場合など、{4096×4096}のＸＹ二次元空間範囲における位置情報および{1024}段階のエネルギー情報を含むＲＡＷデータのために{4096×4096×1024}なる大量の固定長のフレームメモリを必要とすることなく、かつ、解像度と定量性を低減させることなく、ＳＰＥＣＴ装置１により検出された大量のＲＡＷデータを迅速に処理して二次元画像データを生成することができる。

＜応用例１＞
生成された二次元画像データに対し、均一化補正処理を行なってもよい。

この場合、視野に対して均一なガンマ線が放出されるファントムを被検体としてベッド１０１に配置し、検出器１０３により被検体からのフォトン検出行なう。そして、画像処理装置２は、検出されたＲＡＷデータに基づいて均一化補正係数（平均画素値／各画素値）を算出し、全画素の値が同一となるような均一化補正係数テーブル{100×100程度}を作成する。作成された均一化補正係数テーブルは、記憶部２３に記憶させておく。更に、図２及び図３に示すように、二台の検出器１０３ａ、１０３ｂが設置されている場合、検出器ごとにこのような均一化補正係数テーブルを２セット作成し記憶部２３に記憶させておく。

そして、制御部２１は、ステップＳ１３において、生成された各二次元画像データの各画素(x,y)の値（フォトン頻度）に対し、均一化補正係数テーブルの対応する画素(x,y)の値（補正係数）を乗算することにより、均一化補正処理を実行する。

＜応用例２＞
ＳＰＥＣＴ装置１を中動物等に適用する場合、被検体が大きくなることに伴い、ガンマカメラのシンチレータの画素数を高精細化させることが好ましい。しかし、シンチレータの画素数の高精細化には微細加工上の限界がある。そこで、ＸＹアドレス変換テーブルを作成する際、擬似的に画素数を増やすことにより、解像度を擬似的に向上させることができる。

ここでは、ＸＹアドレス変換テーブルを作成する際、各座標を４分割に分割するアドレス４分割処理について説明する。

先ず、二次元固定長配列に基づく画像データに対して、微分処理を行なった後に、フォトン出力頻度に基づいて所定手法により所定の数のピーク点を決定する。例えば、フォトン出力頻度が大きいほうから順に所定の数のピーク画素として抽出し、抽出されたピーク画素に基づいてピーク点を決定する。フォトン出力頻度に基づくピーク点抽出の具体的な手法は、本願出願人による特許出願（特開２００７−１２１２５９号公報）に詳細に開示されているため、説明は省略する。

図７は、アドレス４分割処理の説明図である。

制御部２１は、隣接する４つのピーク点からなるピーク点四角形の重心点を決定する（図７（Ａ）〜（Ｃ）において、△で図示）。このとき、画像データの上端、下端、左端、右端の各周辺部には、仮想重心点を決定する。この仮想重心点は、図７（Ａ）に示すように、画像データの周辺部に位置する重心点と直線で結んだときに、該直線で生成される四角形（重心点四角形）に、低階調値画像データの周辺部に位置するピーク点が包含されるような箇所を、仮想重心点（図７（Ａ）〜（Ｃ）中、▲で図示）として決定する。次に、制御部２１は、隣接する４つの重心点間を直線で連結し、当該直線で形成された重心点四角形を生成する（図７（Ｂ）参照）。

そして、制御部２１は、重心点四角形のいずれかの重心点と、隣接している２つの重心点との２つの中点（図７（Ｃ）中、☆で図示）と、中央に位置するピーク点とを４つの直線で連結させて４分割四角形を生成する（図７（Ｃ）参照）。

続いて、制御部２１は、４分割四角形の所定方向の頂点のアドレス値を夫々付与して決定し、これに基づいて図７（Ｄ）に示すようなアドレス分割領域から成るＸＹアドレス変換テーブルを作成する。図７（Ｄ）に示す例の場合、■で図示する左上方向の頂点のアドレス値を、各４分割四角形に含まれる各画素のアドレス情報として夫々付与する。

４分割四角形を生成した際、図７（Ｃ）に示すように、操作者が入力部２５を操作して４分割四角形を定義する重心点や中点の位置を修正可能に構成してもよい。なお、このような操作者による対話型修正については、本願出願人による特許出願（特開２００７−１２１２５９号公報）に詳細に開示されている手法と同様に行なえばよい。

＜応用例３＞
ＳＰＥＣＴ装置１を中動物等に適用する場合、被検体が大きくなることに伴い、ｚ値のエネルギー分解能も増大し、ｚ値の有効範囲を定義するためのｚアドレス変換テーブルを作成する際、ｚ値の有効範囲に誤差が発生する確率が増える。そのため、操作者がｚ値の有効範囲を指定（修正）できるよう構成することが好ましい。

修正は、どのように行ってもよいが、例えば、表示部２４に、画像データ上における修正対象の位置座標を指定し指定された位置座標におけるｚ値のグラフを表示させ、操作者がグラフを参照しながら、当該グラフ上にて入力部２５を操作してｚ値の有効範囲を指定（修正）できるよう構成する。なお、ｚ値のグラフ表示等については、本願出願人による特許出願（特開２００７−１２１２５９号公報）に詳細に開示されているため、説明は省略する。

＜断続回転モードのフレーム収納の変形例＞
上述した「断続回転モード」のフレーム収納の場合、ＲＡＷデータを４種類の検出条件ごとに４つのフレームに分類したが、同一回転角度Ａ（ｎ）ごとに１つのフレームに統合して収納してもよい。言い換えれば、反復パラメータＲ（ｎ）の変化は考慮しない。そうすると、総フレーム数は減少する代わりに各フレームのフォトン頻度が増加し画像の感度が向上する。以下に、フレーム収納例を示す。オリジナルのＲＡＷデータは時系列の配置になっているが、下記例では角度別にソートし、オリジナルのデータポインタ７とデータポインタ８をデータポインタ３とデータポインタ４に繰り上げている。

［ディレクトリ情報］
総フレーム数：２
フレーム１：時刻１、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）、データポインタ１
フレーム２：時刻４、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（２）、データポインタ５
（最終） ：時刻１２、Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（１）、データポインタ９
［ＲＡＷデータ］
データポインタ１、Ｘ座標１、Ｙ座標１、Ｚ値１
データポインタ２、Ｘ座標２、Ｙ座標２、Ｚ値２
データポインタ３、Ｘ座標７、Ｙ座標７、Ｚ値７
データポインタ４、Ｘ座標８、Ｙ座標８、Ｚ値８
データポインタ５、Ｘ座標３、Ｙ座標３、Ｚ値３
データポインタ６、Ｘ座標４、Ｙ座標４、Ｚ値４
データポインタ７、Ｘ座標５、Ｙ座標５、Ｚ値５
データポインタ８、Ｘ座標６、Ｙ座標６、Ｚ値６

フレーム１は、データポインタ１から、フレーム２のデータポインタ５の一つ前のデータポインタ４までのＲＡＷデータを使用する。フレーム２は、データポインタ５から、（最終）データポインタ９の一つ前のデータポインタ８までのＲＡＷデータを使用する。

＜その他のフレーム収納例＞
上述した実施形態では、「ベッド移動モード」及び「断続回転モード」の場合のフレーム収納例について説明したが、その他のフレーム収納の変形例について説明する。

＜連続回転モード＞
連続回転モードでは、ガントリー１０２は、連続的に（例えば、０．１度毎に）指定周期だけ反復回転させる。回転動作を止めずに検出器１０３を動かしながら動画撮像する。ベッド１０１は一連の反復回転操作が終了後に所定間隔だけ移動させて同様の処理を継続するのが一般的な使用形態であるが、以下説明ではベッド１０１は初期位置Ｂ（１）にあるものとする。従って、回転角度Ａ（ｎ）と反復パラメータＲ（ｎ）は変化し、軸方向位置Ｂ（ｎ）は一定である。

時刻１：Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）
時刻２：検出器１０３ａ、Ｘ座標１、Ｙ座標１、Ｚ値１
時刻３：Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（２）
時刻４：検出器１０３ａ、Ｘ座標２、Ｙ座標２、Ｚ値２
時刻５：Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（３）
時刻６：検出器１０３ａ、Ｘ座標３、Ｙ座標３、Ｚ値３
時刻７：Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（４）
時刻８：検出器１０３ａ、Ｘ座標４、Ｙ座標４、Ｚ値４
時刻９：Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（４）
時刻１０：検出器１０３ａ、Ｘ座標５、Ｙ座標５、Ｚ値５
時刻１１：Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（３）
時刻１２：検出器１０３ａ、Ｘ座標６、Ｙ座標６、Ｚ値６
時刻１３：Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（２）
時刻１４：検出器１０３ａ、Ｘ座標７、Ｙ座標７、Ｚ値７
時刻１５：Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（１）
時刻１６：検出器１０３ａ、Ｘ座標８、Ｙ座標８、Ｚ値８

この例の場合、画像処理装置２は、時刻１のときにＳＰＥＣＴ装置１から検出条件のデータ（Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１））を受信し、時刻２のときにＳＰＥＣＴ装置１から検出器１０３ａからのＲＡＷデータ（検出器１０３ａ、Ｘ座標１、Ｙ座標１、Ｚ値１）を受信し、時刻３のときに検出条件のデータ（Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（２））を受信し、時刻４のときにＳＰＥＣＴ装置１から検出器１０３ａからのＲＡＷデータ（検出器１０３ａ、Ｘ座標２、Ｙ座標２、Ｚ値２）を受信し、以降、時刻１６まで検出条件のデータとＲＡＷデータを受信している。

断続回転モードの場合、例えば１０度単位で回転角度Ａ（ｎ）を変更しながら静止撮像するのに対し、連続回転モードの場合、例えば０．１度単位で回転角度Ａ（ｎ）を変更しながら動的に撮像する。上述した「ベッド移動モード」及び「断続回転モード」では、検出条件毎に、ＲＡＷデータを分類したが、連続回転モードの場合のように、検出条件が頻繁に変化すると、検出条件に基づいてＲＡＷデータを別のフレームに分類する方法は現実的でない。

そこで、連続回転モードでは、「断続回転モード」における検出条件毎の回転角度Ａ（ｎ）の角度間隔と同程度の角度範囲（例えば、１０度）をもつＲＡＷデータを、同一フレームにまとめて分類する方法をとる。

ここでは、回転角度Ａ（１）のときに検出されたＲＡＷデータと、回転角度Ａ（２）のときに検出されたＲＡＷデータとを同一フレームに分類し、回転角度Ａ（３）のときに検出されたＲＡＷデータと、回転角度Ａ（４）のときに検出されたＲＡＷデータとを同一フレームに分類する。以下に、フレーム収納例を示す。

＜連続回転モードのフレーム収納例＞
［ディレクトリ情報］
総フレーム数：４
フレーム１：時刻１、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）、データポインタ１
フレーム２：時刻５、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（３）、データポインタ３
フレーム３：時刻９、Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（４）、データポインタ５
フレーム４：時刻１３、Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（２）、データポインタ７
（最終） ：時刻１６、Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（１）、データポインタ９
［ＲＡＷデータ］
データポインタ１、Ｘ座標１、Ｙ座標１、Ｚ値１
データポインタ２、Ｘ座標２、Ｙ座標２、Ｚ値２
データポインタ３、Ｘ座標３、Ｙ座標３、Ｚ値３
データポインタ４、Ｘ座標４、Ｙ座標４、Ｚ値４
データポインタ５、Ｘ座標５、Ｙ座標５、Ｚ値５
データポインタ６、Ｘ座標６、Ｙ座標６、Ｚ値６
データポインタ７、Ｘ座標７、Ｙ座標７、Ｚ値７
データポインタ８、Ｘ座標８、Ｙ座標８、Ｚ値８

フレーム１は、データポインタ１から、フレーム２のデータポインタ３の一つ前のデータポインタ２までのＲＡＷデータを使用する。フレーム２は、データポインタ３から、フレーム３のデータポインタ５の一つ前のデータポインタ４までのＲＡＷデータを使用する。フレーム３は、データポインタ５から、フレーム４のデータポインタ７の一つ前のデータポインタ６までのＲＡＷデータを使用する。フレーム４は、データポインタ７から、（最終）データポインタ９の一つ前のデータポインタ８までのＲＡＷデータを使用する。

フレーム１、２は往路（反復パラメータＲ（１））のときに検出されたＲＡＷデータであり、フレーム３、４は復路（反復パラメータＲ（２））のときに検出されたＲＡＷデータである。

＜連続回転モードのフレーム収納の変形例１＞
上述した「連続回転モード」のフレーム収納の場合、反復パラメータＲ（ｎ）の変化は考慮せず、回転角度Ａ（１）とＡ（２）のときの往路（反復パラメータＲ（１））と回転角度Ａ（２）とＡ（１）のときの復路（反復パラメータＲ（２））、回転角度Ａ（３）とＡ（４）のときの往路（反復パラメータＲ（１））と回転角度Ａ（４）とＡ（３）のときの復路（反復パラメータＲ（２））の２つのフレームに分類してもよい。そうすると、総フレーム数は減少する代わりに各フレームのフォトン頻度が増加し画像の感度が向上する。以下に、フレーム収納例を示す。オリジナルのＲＡＷデータは時系列の配置になっているが、下記例では角度別にソートし、オリジナルのデータポインタ７とデータポインタ８をデータポインタ３とデータポインタ４に繰り上げている。

［ディレクトリ情報］
総フレーム数：２
フレーム１：時刻１、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）、データポインタ１
フレーム２：時刻５、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（３）、データポインタ５
（最終） ：時刻１６、Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（１）、データポインタ９
［ＲＡＷデータ］
データポインタ１、Ｘ座標１、Ｙ座標１、Ｚ値１
データポインタ２、Ｘ座標２、Ｙ座標２、Ｚ値２
データポインタ３、Ｘ座標７、Ｙ座標７、Ｚ値７
データポインタ４、Ｘ座標８、Ｙ座標８、Ｚ値８
データポインタ５、Ｘ座標３、Ｙ座標３、Ｚ値３
データポインタ６、Ｘ座標４、Ｙ座標４、Ｚ値４
データポインタ７、Ｘ座標５、Ｙ座標５、Ｚ値５
データポインタ８、Ｘ座標６、Ｙ座標６、Ｚ値６

フレーム１は、データポインタ１から、フレーム２のデータポインタ５の一つ前のデータポインタ４までのＲＡＷデータを使用する。フレーム２は、データポインタ５から、（最終）データポインタ９の一つ前のデータポインタ８までのＲＡＷデータを使用する。

＜連続回転モードのフレーム収納の変形例２＞
「連続回転モード」において、ガントリー１０２が連続的に等速で回転している場合には、時間を検出条件としてもよい。つまり、画像処理装置２は、各ＲＡＷデータを検出時刻に基づいて所定時間間隔Ｔで分類する。

例えば、時刻１から時刻６が時刻Ｔ未満であり、時刻７から時刻１２が時刻Ｔ以上で時刻２Ｔ未満であり、時刻１３から時刻１６が時刻２Ｔ以上で時刻３Ｔ未満である場合には、検出されたＲＡＷデータを、時刻２、４、６で検出されたＲＡＷデータと、時刻８、１０、１２で検出されたＲＡＷデータと、時刻１４、１６で検出されたＲＡＷデータに分類する。以下、フレーム収納例を示す。

［ディレクトリ情報］
総フレーム数：３
フレーム１：時刻１、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（１）、データポインタ１
フレーム２：時刻７、Ｂ（１）、Ｒ（１）、Ａ（４）、データポインタ４
フレーム３：時刻１３、Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（２）、データポインタ７
（最終） ：時刻１６、Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ（２）、データポインタ９
［ＲＡＷデータ］
データポインタ１、Ｘ座標１、Ｙ座標１、Ｚ値１
データポインタ２、Ｘ座標２、Ｙ座標２、Ｚ値２
データポインタ３、Ｘ座標３、Ｙ座標３、Ｚ値３
データポインタ４、Ｘ座標４、Ｙ座標４、Ｚ値４
データポインタ５、Ｘ座標５、Ｙ座標５、Ｚ値５
データポインタ６、Ｘ座標６、Ｙ座標６、Ｚ値６
データポインタ７、Ｘ座標７、Ｙ座標７、Ｚ値７
データポインタ８、Ｘ座標８、Ｙ座標８、Ｚ値８

本実施形態及び各応用例及び各変型例では、中動物等を被検体とした例について述べたが、従来より視野の大きい大サイズの断面画像の二次元画像データを得られるようにするとともに、解像度も向上させているため、ガントリー内に収納できる範囲で、ヒトの頭部や、所望であれば小動物等を被検体とした場合にも適用してもよい。

１ 画像処理装置
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ 外部機器接続部
１４ 表示部
１５ 入力部
１６ バス

Claims (8)

1. 撮像対象である被検体が放射するフォトンを検出するフォトン検出手段と、
   前記フォトン検出手段により検出された各フォトンが有するＸＹ二次元空間範囲における検出位置情報(X,Y)を取得し、かつ、前記各フォトンのエネルギー値をｚ値として取得するフォトン情報取得手段と、
   前記各フォトンが検出された際の検出条件を検出条件情報として取得する検出条件情報取得手段と、
   前記各フォトンについて、前記フォトン情報取得手段により取得された検出位置情報(X,Y)及びｚ値と、前記検出条件情報取得手段により取得された検出条件情報と、を夫々対応付けて記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、
   各前記検出位置情報(X,Y)及びｚ値を、対応する前記検出条件情報に基づいて、同一検出条件毎に分類する分類手段と、
   各前記検出位置情報(X,Y)を、前記ＸＹ二次元空間範囲にて定められる画素数よりも小さい画素数で定義される二次元画像における変換位置情報(x,y)(x<Xかつy<Y) にアドレス変換する変換手段と、
   前記各フォトンの前記ｚ値が、前記変換位置情報(x,y)に基づいて予め定められた有効範囲内か否かを判定する判定手段と、
   判定の結果、前記フォトンの前記ｚ値が、予め定義された有効範囲内である場合には、前記分類手段による分類毎に、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を前記ｚ値の如何にかかわらずカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)毎にフォトン出力頻度を計測する計測手段と、
   前記変換位置情報(x,y)に対応する前記フォトン出力頻度に基づいて、前記分類手段による分類毎に、前記二次元画像を示す二次元画像データを生成する生成手段と、
   装置校正用の被検体が放出するフォトンを検出する校正フォトン検出手段と、
   前記校正フォトン検出手段により検出された各フォトンが有するＸＹ二次元空間範囲における校正フォトン検出位置情報(X,Y)を取得し、かつ、前記各フォトンのエネルギー値をｚ値として取得する校正フォトン情報取得手段と、
   前記校正フォトン検出手段により検出された各前記フォトンについて、対応する前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)が示す前記ＸＹ二次元空間範囲におけるフォトン出力頻度を前記ｚ値の如何にかかわらずカウントアップして、前記ＸＹ二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列を作成し、当該ＸＹ二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列の前記フォトン出力頻度に基づいて、前記変換手段がアドレス変換する際のＸＹアドレス変換テーブルを作成するＸＹアドレス変換テーブル作成手段と、
   前記ＸＹアドレス変換テーブルを参照して、前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を前記二次元画像における前記変換位置情報(x,y)に変換し、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度として前記ｚ値別にカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)及びｚ値に基づく三次元固定長配列を作成する三次元固定長配列作成手段と、
   前記三次元固定長配列に基づいて、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるｚ値の有効範囲を定義するためのｚアドレス変換テーブルを作成するｚアドレス変換テーブル作成手段と、を有し、
   前記変換手段は、前記ＸＹアドレス変換テーブル作成手段により作成されたＸＹアドレス変換テーブルに基づいて、各前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を、前記二次元画像における変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、
   前記判定手段は、前記ｚアドレス変換テーブルにより作成されたｚアドレス変換テーブルの前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記ｚ値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定することを特徴とする放射線画像処理装置。
2. 前記フォトン検出手段は複数の検出器により構成され、前記フォトン情報取得手段および前記検出条件情報取得手段は複数の検出器に対応して、複数セットの検出位置情報(X,Y)及びｚ値、および検出条件情報を取得し、
   前記記憶制御手段は、各前記検出器の夫々の検出位置情報(X,Y)及びｚ値、および検出条件情報を対応付けて前記記憶手段に記憶し、
   前記分類手段は、前記各検出器に対応して取得された前記複数セットの検出位置情報(X,Y)及びｚ値および検出条件情報に基づいて、各セットごとに同一検出条件毎に分類し、
   前記変換手段は、各前記検出位置情報(X,Y)に対して、当該検出位置情報(X,Y)が取得された検出器に対応する夫々のＸＹアドレス変換テーブルを用いてアドレス変換し、
   前記判定手段は前記各フォトンの前記ｚ値が、当該ｚ値が取得された検出器に対応する夫々のｚアドレス変換テーブルであって、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるｚ値の有効範囲を定義するための各前記ｚアドレス変換テーブルに基づいて、前記各フォトンの前記ｚ値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定し、
   前記計測手段は、前記フォトン出力頻度として、複数の前記検出器に対応する複数の二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を、夫々独立して計測するようにし、
   前記生成手段は、前記複数の検出器毎に、かつ前記分類手段による分類毎に、複数の前記二次元画像データを生成し、
   前記校正フォトン検出手段は、複数の検出器により構成され、
   前記校正フォトン情報取得手段は、前記各検出器に対応して、複数セットの校正フォトン検出位置情報(X,Y)とｚ値を取得し、
   前記ＸＹアドレス変換テーブル作成手段は、前記各検出器に対応する複数の前記ＸＹアドレス変換テーブルを作成し、
   前記三次元固定長配列作成手段は、前記各検出器に対応する複数の三次元固定長配列を作成し、
   前記ｚアドレス変換テーブル作成手段は、前記各検出器に対応する複数のｚアドレス変換テーブルを作成するようにし、
   前記変換手段は、前記各検出器に対応して作成されたＸＹアドレス変換テーブルに基づいて、前記検出器ごとに取得された各前記検出位置情報(X,Y)を、前記各検出器に対応する前記二次元画像における変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、
   前記判定手段は、前記各検出器に対応して作成された前記ｚアドレス変換テーブルの前記各検出器に対応する前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記ｚ値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像処理装置。
3. 前記被検体は台上に支持されており、かつ、前記フォトン検出手段に含まれるカメラが前記台の周囲を回転可能に支持されており、かつ、前記台が前記カメラの回転円弧の中心を移動軸として移動する場合に、
   前記検出条件は、前記各フォトンが検出された際の前記カメラの回転角度、前記台の軸方向位置の少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線画像処理装置。
4. 前記カメラは、前記台の周囲を反復回転する場合に、前記検出条件は、前記各フォトンが検出された際の前記カメラの回転角度、前記台の軸方向位置、前記反復回転における反復回数、の少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項３に記載の放射線画像処理装置。
5. 前記検出条件は、少なくとも前記各フォトンが検出された際の検出時刻を更に含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の放射線画像処理装置。
6. 前記ＸＹアドレス変換テーブル作成手段は、
   前記校正フォトン検出位置情報が示す前記ＸＹ二次元空間範囲における前記フォトン出力頻度に基づいて所定手法により抽出されたピーク点であって、隣接する４つの前記ピーク点からなる四角形の重心点を各々決定する重心点決定手段と、
   隣接する４つの前記重心点を直線で連結し、当該直線で形成された重心点四角形を生成する重心点四角形生成手段と、
   前記重心点四角形のいずれかの重心点と、隣接している２つの重心点との２つの中点と、中央に位置するピーク点とを４つの直線で連結させて４分割四角形を生成する４分割四角形生成手段と、
   前記４分割四角形の所定方向の頂点に位置する画素が有するアドレス情報を、当該４分割四角形に含まれる前記画素の前記アドレス情報として夫々決定するアドレス情報決定手段と、
   を有し、
   全ての前記４分割四角形にかかる前記所定方向は同一方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の放射線画像処理装置。
7. 撮像対象である被検体から放射されるフォトンを検出する検出器と放射線画像処理装置による放射線画像処理方法であって、
   前記画像処理装置が、
   前記検出器により検出された各フォトンが有するＸＹ二次元空間範囲における検出位置情報(X,Y)と、前記各フォトンのエネルギー値を示すｚ値と、を取得するフォトン情報取得ステップと、
   前記各フォトンが検出された際の検出条件を検出条件情報として取得する検出条件情報取得ステップと、
   前記各フォトンについて、前記フォトン情報取得ステップにて取得された検出位置情報(X,Y)及びｚ値と、前記検出条件情報取得ステップにて取得された検出条件情報と、を夫々対応付けて記憶手段に記憶させるステップと、
   各前記検出位置情報(X,Y)及びｚ値を、対応する前記検出条件情報に基づいて、同一検出条件毎に分類するステップと、
   各前記検出位置情報(X,Y)を、前記ＸＹ二次元空間範囲にて定められる画素数よりも小さい画素数で定義される二次元画像における変換位置情報(x,y)(x<Xかつy<Y)にアドレス変換する変換ステップと、
   前記各フォトンの前記ｚ値が、前記変換位置情報(x,y)に基づいて予め定められた有効範囲内か否かを判定する判定ステップと、
   判定の結果、前記フォトンの前記ｚ値が、予め定義された有効範囲内である場合には、分類毎に、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を前記ｚ値の如何にかかわらずカウントアップして、前記変換位置情報毎にフォトン出力頻度を計測するステップと、
   前記変換位置情報(x,y)に対応する前記フォトン出力頻度に基づいて、分類毎に、前記二次元画像を示す二次元画像データを生成するステップと、
   装置校正用の被検体が放出するフォトンを検出する校正フォトン検出ステップと、
   前記校正フォトン検出ステップにより検出された各フォトンが有するＸＹ二次元空間範囲における校正フォトン検出位置情報(X,Y)と、前記各フォトンのエネルギー値を示すｚ値と、を取得する校正フォトン情報取得ステップと、
   前記校正フォトン検出ステップにより検出された各前記フォトンについて、対応する前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)が示す前記ＸＹ二次元空間範囲におけるフォトン出力頻度を前記ｚ値の如何にかかわらずカウントアップして、前記ＸＹ二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列を作成し、当該ＸＹ二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列の前記フォトン出力頻度に基づいて、前記変換ステップにてアドレス変換する際のＸＹアドレス変換テーブルを作成するＸＹアドレス変換テーブル作成ステップと、
   前記ＸＹアドレス変換テーブルを参照して、前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を前記二次元画像における前記変換位置情報(x,y)に変換し、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度として前記ｚ値別にカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)及びｚ値に基づく三次元固定長配列を作成する三次元固定長配列作成ステップと、
   前記三次元固定長配列に基づいて、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるｚ値の有効範囲を定義するためのｚアドレス変換テーブルを作成するｚアドレス変換テーブル作成ステップと、を有し、
   前記変換ステップは、前記ＸＹアドレス変換テーブル作成ステップにより作成されたＸＹアドレス変換テーブルに基づいて、各前校正フォトン記検出位置情報(X,Y)を、前記二次元画像における変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、
   前記判定ステップは、前記ｚアドレス変換テーブルにより作成されたｚアドレス変換テーブルの前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記ｚ値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定することを特徴とする放射線画像処理方法。
8. コンピュータを、
   撮像対象である被検体から放射された各フォトンが有するＸＹ二次元空間範囲における検出位置情報(X,Y)と、各フォトンのエネルギー値を示すｚ値と、を検出器から取得するフォトン情報取得ステップと、
   前記各フォトンが検出された際の検出条件を検出条件情報として取得する検出条件情報取得ステップと、
   前記各フォトンについて、前記フォトン情報取得ステップにて取得された検出位置情報(X,Y)及びｚ値と、前記検出条件情報取得ステップにて取得された検出条件情報と、を夫々対応付けて記憶手段に記憶させるステップと、
   各前記検出位置情報及びｚ値を、対応する前記検出条件情報に基づいて、同一検出条件毎に分類するステップと、
   各前記検出位置情報(X,Y)を、前記ＸＹ二次元空間範囲にて定められる画素数よりも小さい画素数で定義される二次元画像における変換位置情報(x,y)(x<Xかつy<Y) にアドレス変換する変換ステップと、
   前記各フォトンの前記ｚ値が、前記変換位置情報(x,y)に基づいて予め定められた有効範囲内か否かを判定する判定ステップと、
   判定の結果、前記フォトンの前記ｚ値が、予め定義された有効範囲内である場合には、分類毎に、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度を前記ｚ値の如何にかかわらずカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)毎にフォトン出力頻度を計測するステップと、
   前記変換位置情報(x,y)に対応する前記フォトン出力頻度に基づいて、分類毎に、前記二次元画像を示す二次元画像データを生成するステップと、
   装置校正用の被検体から放射された各フォトンが有するＸＹ二次元空間範囲における校正フォトン検出位置情報(X,Y)と、前記各フォトンのエネルギー値を示すｚ値と、を検出器から取得する校正フォトン情報取得ステップと、
   前記装置校正用の被検体から放射された各フォトンについて、対応する前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)が示す前記ＸＹ二次元空間範囲におけるフォトン出力頻度を前記ｚ値の如何にかかわらずカウントアップして、前記ＸＹ二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列を作成し、当該ＸＹ二次元空間範囲に対応する二次元固定長配列の前記フォトン出力頻度に基づいて、前記変換ステップにてアドレス変換する際のＸＹアドレス変換テーブルを作成するＸＹアドレス変換テーブル作成ステップと、
   前記ＸＹアドレス変換テーブルを参照して、前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を前記二次元画像における前記変換位置情報(x,y)に変換し、各前記フォトンについて、前記各フォトンに対応する前記変換位置情報(x,y)が示す前記二次元画像上の位置におけるフォトン出力頻度として前記ｚ値別にカウントアップして、前記変換位置情報(x,y)及びｚ値に基づく三次元固定長配列を作成する三次元固定長配列作成ステップと、
   前記三次元固定長配列に基づいて、前記二次元画像上の各位置(x,y)におけるｚ値の有効範囲を定義するためのｚアドレス変換テーブルを作成するｚアドレス変換テーブル作成ステップと、を有し、
   前記変換ステップは、前記ＸＹアドレス変換テーブル作成ステップにより作成されたＸＹアドレス変換テーブルに基づいて、各前記校正フォトン検出位置情報(X,Y)を、前記二次元画像における変換位置情報(x,y)にアドレス変換し、
   前記判定ステップは、前記ｚアドレス変換テーブルにより作成されたｚアドレス変換テーブルの前記変換位置情報(x,y)における値に基づいて、前記各フォトンの前記ｚ値が、予め定められた有効範囲内か否かを判定するよう機能させることを特徴とする放射線画像処理プログラム。

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