JP7209496B2 - nuclear medicine diagnostic equipment - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、核医学診断装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a nuclear medicine diagnostic apparatus.

SPECT(Single Photon Emission computed Tomography)装置などの核医学診断装置は、放射性同位元素(Radio Isotope、以下RIという)を含む薬品(血流マーカ、トレーサ)が生体内の特定組織や臓器に選択的に取り込まれる性質を利用して、生体内に分布したRIから放射されるガンマ線を、生体外に配設されたガンマ線検出器を有するガンマカメラで検出する。核医学診断装置は、ガンマ線検出器によって検出したガンマ線の線量分布を画像化した核医学画像を生成することで、体内臓器などの機能画像を提供することができる。 Nuclear medicine diagnostic equipment such as SPECT (Single Photon Emission computed tomography) equipment selectively directs chemicals (blood flow markers, tracers) containing radioisotopes (hereinafter referred to as RI) to specific tissues and organs in the body. Gamma rays emitted from RI distributed in vivo are detected by a gamma camera having a gamma ray detector arranged outside the living body, using the property of being taken in. A nuclear medicine diagnostic apparatus can provide a functional image of internal organs by generating a nuclear medicine image in which the dose distribution of gamma rays detected by a gamma ray detector is imaged.

核医学検査の特長の1つは、投与されたRIが被検体に集積された量が定量的にわかることである。たとえばSPECT検査で定量値による診断を行う場合、減弱、散乱線、位置分解能(部分容積効果)による影響を精度よく補正することにより、定量値による診断を高精度に行うことが可能となる。 One of the features of nuclear medicine examination is that the amount of administered RI accumulated in the subject can be quantitatively determined. For example, when performing a diagnosis using quantitative values in a SPECT examination, it is possible to perform a diagnosis using quantitative values with high accuracy by accurately correcting the effects of attenuation, scattered radiation, and positional resolution (partial volume effect).

減弱とは、RIから放射されるガンマ線の生体内の組織等による減弱をいう。核医学診断装置は一般に、この減弱を考慮するため、核医学画像を生成する際に、減弱係数画像から生成された減弱補正係数画像にもとづいて補正(減弱補正)を行なう。減弱補正を精度よく行うことにより、核医学再構成像から求められる定量値の精度を向上させることができる。 Attenuation refers to the attenuation of gamma rays emitted from the RI due to internal tissues and the like. In order to consider this attenuation, a nuclear medicine diagnostic apparatus generally performs correction (attenuation correction) based on an attenuation correction coefficient image generated from an attenuation coefficient image when generating a nuclear medicine image. Accurate attenuation correction can improve the accuracy of quantitative values obtained from reconstructed nuclear medicine images.

しかし、減弱係数画像の有効視野外に吸収体(以下、非被検体部材という)が存在する場合、この非被検体部材による減弱の影響を考慮して減弱補正することが難しく、減弱補正の精度が大幅に低下してしまう。 However, when an absorber (hereinafter referred to as a non-subject member) exists outside the effective field of view of the attenuation coefficient image, it is difficult to perform attenuation correction considering the attenuation effect of this non-subject member, and the accuracy of attenuation correction is will drop significantly.

特表2011-521224号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-521224

本発明が解決しようとする課題は、減弱係数画像の有効視野外の非被検体部材による減弱の影響を補正した核医学画像を生成することである。 A problem to be solved by the present invention is to generate a nuclear medicine image in which the influence of attenuation due to non-subject members outside the effective field of the attenuation coefficient image is corrected.

実施形態に係る核医学診断装置は、取得部と、生成部と、受付部と、抽出部と、補間拡大部とを備える。取得部は、X線CT装置で撮影したトランケーションのないSPECT用非被検体部材の有効視野(第1のサイズと称する。)の再構成領域からなる減弱係数画像を取得する。生成部は、減弱係数画像にもとづいて第1のサイズの再構成領域からなる減弱補正係数画像を生成する。受付部は、第1のサイズの再構成領域よりも小さいSPECT収集データの有効視野(第2のサイズと称する。)の再構成領域の核医学画像の取得に関する情報を受け付ける。抽出部は、減弱補正係数画像のうち、第2のサイズの再構成領域に対応した範囲を抽出する。補間拡大部は、抽出した範囲の減弱補正係数画像を第1のサイズの再構成領域及び第2のサイズの再構成領域に基づいて補間拡大する。 A nuclear medicine diagnosis apparatus according to an embodiment includes an acquisition unit, a generation unit, a reception unit, an extraction unit, and an interpolation enlargement unit. The acquisition unit acquires an attenuation coefficient image consisting of a reconstruction region of an effective field of view (referred to as a first size) of a non-subject member for SPECT without truncation, which is imaged by an X-ray CT apparatus. The generator generates an attenuation correction coefficient image made up of a reconstruction area of a first size based on the attenuation coefficient image. The reception unit receives information regarding the acquisition of a nuclear medicine image of a reconstruction region with an effective field of view (referred to as a second size) of SPECT acquisition data that is smaller than the reconstruction region of the first size. The extraction unit extracts a range corresponding to the reconstruction area of the second size from the attenuation correction coefficient image. The interpolation enlarging unit interpolates and enlarges the attenuation correction coefficient image of the extracted range based on the reconstruction area of the first size and the reconstruction area of the second size.

(a)は第1実施形態に係る核医学診断装置の一例を示すブロック図、(b)は(a)のX-X’線に沿う断面図。1(a) is a block diagram showing an example of a nuclear medicine diagnostic apparatus according to a first embodiment, and FIG. 1(b) is a cross-sectional view taken along line X-X' of FIG. 1(a); 核医学診断装置の内部構成例を概略的に示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram schematically showing an internal configuration example of a nuclear medicine diagnostic apparatus; 第1実施形態に係る処理回路のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図。FIG. 2 is a schematic block diagram showing an example of functions realized by a processor of the processing circuit according to the first embodiment; 非被検体部材が減弱マップの有効視野外に存在する場合について説明するための図。FIG. 10 is a diagram for explaining a case where a non-subject member exists outside the effective field of view of the attenuation map; 図1に示す処理回路のプロセッサにより非被検体部材を含まない減弱マップを用いて前処理再構成SPECT像(非被検体部材の減弱補正のみが行われていないSPECT画像)を生成する前処理を実行する際の手順の一例を示すフローチャート。The processor of the processing circuit shown in FIG. 1 performs preprocessing to generate a preprocess reconstructed SPECT image (a SPECT image in which only the attenuation correction of the non-subject member is not performed) using the attenuation map that does not include the non-subject member. 4 is a flowchart showing an example of a procedure for execution; 図1に示す処理回路のプロセッサにより前処理再構成SPECT像に対して非被検体部材の減弱補正のみを行う後処理を実行する際の手順の一例を示すフローチャート。4 is a flow chart showing an example of a procedure when the processor of the processing circuit shown in FIG. 1 executes post-processing for performing only attenuation correction of a non-subject member on a pre-process reconstructed SPECT image. 第1実施形態に係る後処理におけるX線CT画像の有効視野(減弱マップの有効視野)と減弱補正係数画像の有効視野との関係の一例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the effective field of view of an X-ray CT image (effective field of view of an attenuation map) and the effective field of view of an attenuation correction coefficient image in post-processing according to the first embodiment; 第2実施形態に係る核医学診断装置の処理回路のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図。FIG. 10 is a schematic block diagram showing an example of functions realized by a processor of a processing circuit of a nuclear medicine imaging apparatus according to the second embodiment; 第2実施形態に係る処理回路のプロセッサにより、前処理再構成SPECT像に対して3D減弱補正マップを用いて非被検体部材の減弱補正を行う後処理を実行する際の手順の一例を示すフローチャート。FIG. 11 is a flowchart showing an example of a procedure for performing post-processing for performing attenuation correction on a non-subject member using a 3D attenuation correction map for preprocessing reconstructed SPECT images by the processor of the processing circuit according to the second embodiment; FIG. .

以下、図面を参照しながら、核医学診断装置の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a nuclear medicine diagnostic apparatus will be described in detail with reference to the drawings.

本実施形態に係る核医学診断装置は、SPECTやPET(Positron Emission Tomography)等のガンマ線検出器を備えた単体装置に適用することが可能である。また、本実施形態に係る核医学診断装置は、ガンマ線検出器を備えた装置が形態画像を生成するX線CT(Computed Tomography)装置等の装置に組み合わせられたSPECT-CT装置やPET-CT装置等の複合装置にも適用することが可能である。以下、本発明に係る核医学診断装置として3検出器型のガンマ線検出器回転型のSPECT装置を用いる場合の一例について示す。なお、ガンマ線検出器回転型SPECT装置としては、ガンマ線検出器が1つ、2つまたは4以上のものであってもよい。 The nuclear medicine diagnostic apparatus according to this embodiment can be applied to a single apparatus having a gamma ray detector such as SPECT or PET (Positron Emission Tomography). Further, the nuclear medicine diagnostic apparatus according to the present embodiment is a SPECT-CT apparatus or PET-CT apparatus that is combined with an apparatus such as an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus in which a device equipped with a gamma ray detector generates a morphological image. It is also possible to apply to a composite device such as. An example of the case of using a three-detector type gamma ray detector rotation type SPECT apparatus as a nuclear medicine diagnostic apparatus according to the present invention will be described below. The gamma ray detector rotation type SPECT apparatus may have one, two, or four or more gamma ray detectors.

(第1の実施形態)
図1(a)は、第1実施形態に係る核医学診断装置1の一例を示すブロック図であり、(b)は(a)のX-X’線に沿う断面図である。また、図2は、核医学診断装置1の内部構成例を概略的に示すブロック図である。
核医学診断装置1は、図1(a)に示すように、架台装置10、寝台装置20、およびコンソール30を有する。
(First embodiment)
FIG. 1(a) is a block diagram showing an example of a nuclear medicine diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment, and (b) is a cross-sectional view taken along line XX' of (a). FIG. 2 is a block diagram schematically showing an internal configuration example of the nuclear medicine diagnostic apparatus 1. As shown in FIG.
The nuclear medicine diagnostic apparatus 1 has a gantry device 10, a bed device 20, and a console 30, as shown in FIG. 1(a).

架台装置10は、その内部に円筒状の撮像空間を形成する架台本体11と、3つのガンマ線検出器12a、12bおよび12cとを有する。また、架台装置10はさらに、3つのガンマ線検出器12a、12bおよび12cのそれぞれに着脱自在に設けられた3つのコリメータ13a、13bおよび13cと、回転駆動装置14とを備える。 The gantry device 10 has a gantry body 11 forming a cylindrical imaging space therein, and three gamma ray detectors 12a, 12b and 12c. The gantry 10 further includes three collimators 13a, 13b and 13c detachably attached to the three gamma ray detectors 12a, 12b and 12c, respectively, and a rotation drive device 14.

架台本体11は、土台と、土台に固定された筐体で構成された固定架台と、固定架台に対して回転可能に支持された回転板を含む回転架台とを備える。固定架台および回転架台は、たとえば架台カバーにより覆われる。固定架台、回転架台、およびこれらを覆う架台カバーの中央部分には、撮像領域を内包する開口が設けられる。 The gantry main body 11 includes a base, a fixed pedestal composed of a housing fixed to the base, and a rotary pedestal including a rotating plate rotatably supported with respect to the fixed pedestal. The fixed pedestal and the rotating pedestal are covered, for example, by a pedestal cover. The central portion of the fixed pedestal, the rotatable pedestal, and the pedestal cover that covers them is provided with an opening that encloses the imaging region.

図1(b)に示すように、本実施形態に係る核医学診断装置1は、三角形状に配置された3つのガンマ線検出器12a、12bおよび12cを備えた3検出器型のガンマ線検出器回転型のSPECT装置である。 As shown in FIG. 1(b), the nuclear medicine diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment is a three-detector rotating gamma-ray detector having three gamma-ray detectors 12a, 12b and 12c arranged in a triangular shape. type SPECT device.

3つのガンマ線検出器12a、12bおよび12cは、回転架台に保持される。回転架台が回転駆動装置14を介して回転軸の周り(z軸周り)に回転することにより、3つのガンマ線検出器12a、12bおよび12cは一体として回転軸の周りを回転する Three gamma ray detectors 12a, 12b and 12c are held on a rotating cradle. By rotating the rotating gantry about the rotation axis (about the z-axis) via the rotation drive device 14, the three gamma ray detectors 12a, 12b and 12c are rotated as one about the rotation axis.

ガンマ線検出器12aは、被検体(たとえば患者)に投与されたテクネシウムなどのRI(放射性同位元素)から放射されるガンマ線を検出する。なお、ガンマ線検出器12bおよび12cはガンマ線検出器12aと同様の構成および作用を有するため、説明を省略する。 The gamma ray detector 12a detects gamma rays emitted from RI (radioisotopes) such as technetium administered to a subject (for example, a patient). Note that the gamma ray detectors 12b and 12c have the same configuration and action as the gamma ray detector 12a, so description thereof will be omitted.

ガンマ線検出器12aは、被検体(たとえば患者)Pに投与されたTl-201やTc-99mなどのRI(放射性同位元素)から放射されるガンマ線を検出する。なお、ガンマ線検出器12bおよび12cはガンマ線検出器12aと同様の構成および作用を有するため、説明を省略する。ガンマ線検出器12aは、シンチレータ型検出器であってもよいし、半導体型検出器であってもよい。 The gamma ray detector 12a detects gamma rays emitted from RIs (radioisotopes) such as Tl-201 and Tc-99m administered to a subject (for example, a patient) P. Note that the gamma ray detectors 12b and 12c have the same configuration and action as the gamma ray detector 12a, so description thereof will be omitted. The gamma ray detector 12a may be a scintillator type detector or a semiconductor type detector.

ガンマ線検出器12aがシンチレータ型検出器である場合は、ガンマ線検出器12aは、ガンマ線の入射角度を規定するためのコリメータ13aと、コリメータ13aによってコリメートされたガンマ線が入射すると瞬間的な閃光を発するシンチレータと、ライトガイドと、シンチレータから射出された光を検出する2次元に配列された複数の光電子増倍管と、シンチレータ用電子回路などを有する。シンチレータは、たとえばタリウム活性化ヨウ化ナトリウムNaI(Tl)により構成される。 When the gamma ray detector 12a is a scintillator type detector, the gamma ray detector 12a includes a collimator 13a for regulating the incident angle of gamma rays, and a scintillator that emits an instantaneous flash when the gamma rays collimated by the collimator 13a are incident. , a light guide, a plurality of photomultiplier tubes arranged two-dimensionally for detecting light emitted from the scintillator, an electronic circuit for the scintillator, and the like. The scintillator is composed of, for example, thallium-activated sodium iodide NaI (Tl).

シンチレータ用電子回路は、ガンマ線が入射する事象(イベント)が発生するごとに、複数の光電子増倍管の出力にもとづいて複数の光電子増倍管により構成される検出面内におけるガンマ線の入射位置情報(位置情報)、入射強度情報および入射時刻情報を生成しコンソール30の処理回路35に出力する。この位置情報は、検出面内の2次元座標の情報であってもよいし、あらかじめ検出面を複数の分割領域(1次セル)に仮想的に分割しておき(たとえば128×128個に分割しておき)、どの1次セルに入射があったかを示す情報であってもよい。 The electronic circuit for the scintillator acquires incident position information of the gamma rays within the detection plane composed of the multiple photomultiplier tubes based on the outputs of the multiple photomultiplier tubes each time an event of incident gamma rays occurs. (Position information), incident intensity information and incident time information are generated and output to the processing circuit 35 of the console 30 . This position information may be two-dimensional coordinate information within the detection plane, or the detection plane may be virtually divided in advance into a plurality of divided regions (primary cells) (for example, divided into 128×128 cells). ), and information indicating to which primary cell the incident occurred.

一方、ガンマ線検出器12aが半導体型検出器である場合は、ガンマ線検出器12aは、コリメータ13aと、コリメータ13aによりコリメートされたガンマ線を検出するための2次元に配列された複数のガンマ線検出用半導体素子(以下、半導体素子という)と、半導体用電子回路などを有する。半導体素子は、たとえばCdTeやCdZnTe(CZT)により構成される。 On the other hand, when the gamma ray detector 12a is a semiconductor type detector, the gamma ray detector 12a includes a collimator 13a and a plurality of two-dimensionally arranged semiconductor devices for detecting gamma rays for detecting the gamma rays collimated by the collimator 13a. It has an element (hereinafter referred to as a semiconductor element), an electronic circuit for a semiconductor, and the like. The semiconductor element is made of CdTe or CdZnTe (CZT), for example.

半導体用電子回路は、ガンマ線が入射する事象(イベント)が発生するごとに、半導体素子の出力にもとづいて入射位置情報、入射強度情報および入射時刻情報を生成して処理回路35に出力する。この位置情報は、複数の半導体素子(たとえば128×128個)のうちのどの半導体素子に入射したかを示す情報である。 The semiconductor electronic circuit generates incident position information, incident intensity information, and incident time information based on the output of the semiconductor element each time a gamma ray incident event occurs, and outputs the information to the processing circuit 35 . This positional information is information indicating which semiconductor element among a plurality of semiconductor elements (eg, 128×128 pieces) the light is incident on.

すなわち、ガンマ線検出器12aは、イベントごとに入射位置情報、入射強度情報および入射時刻情報を出力する。また、位置情報は、1次セルのどの位置にガンマ線が入射したかを示す情報および検出面内の2次元座標の情報の少なくとも一方である。 That is, the gamma ray detector 12a outputs incident position information, incident intensity information, and incident time information for each event. The positional information is at least one of information indicating which position of the primary cell the gamma ray is incident on and information on two-dimensional coordinates within the detection plane.

ガンマ線検出器12a、12bおよび12cは、処理回路35により撮像タイミングを制御される。 The gamma ray detectors 12 a , 12 b and 12 c are controlled by the processing circuit 35 in imaging timing.

コリメータ13a、13bおよび13cはそれぞれ、鉛やタングステンなどの放射線を透過しづらい物質により構成され、光子が飛来する方向を規制するための複数の孔が設けられる。この孔は、たとえば六角形などの多角形形状を有する。 Each of the collimators 13a, 13b and 13c is made of a material such as lead or tungsten that does not easily transmit radiation, and is provided with a plurality of holes for regulating the direction of incoming photons. This hole has a polygonal shape, for example a hexagon.

回転駆動装置14は、回転架台を所定の回転軸rの周りに高速回転させるためのモータなどの回転手段、回転手段の回転を制御するための電子部品、および回転手段の回転を回転架台に伝達するローラなどの伝達手段などを有する。回転駆動装置14は、データ収集回路15を介して処理回路35に制御されて、回転架台を所定の回転軸rの周りに回転させる。たとえば、処理回路35は、回転架台を介してガンマ線検出器12a、12bおよび12cを被検体Pの周りに連続にあるいはステップ的に回転させることにより、複数方向からの被検体のSPECT投影データ(以下、投影データという)を収集することができる。 The rotation drive device 14 includes rotating means such as a motor for rotating the rotating base at high speed around a predetermined rotation axis r, electronic components for controlling the rotation of the rotating means, and transmission of the rotation of the rotating means to the rotating base. It has a transmission means such as a roller for The rotary drive device 14 is controlled by the processing circuit 35 via the data acquisition circuit 15 to rotate the rotary gantry around a predetermined rotation axis r. For example, the processing circuitry 35 rotates the gamma ray detectors 12a, 12b, and 12c around the subject P continuously or stepwise via the rotating gantry to obtain SPECT projection data of the subject from a plurality of directions. , called projection data) can be collected.

データ収集回路15は、たとえばプリント回路基板により構成され、処理回路35により制御されて、ガンマ線検出器12a、12bおよび12c、回転駆動装置14および天板駆動装置23を制御することにより、被検体Pの撮像を実行する。 The data acquisition circuit 15 is composed of, for example, a printed circuit board, and is controlled by a processing circuit 35 to control the gamma ray detectors 12a, 12b and 12c, the rotation drive device 14 and the table drive device 23, so that the subject P imaging.

データ収集回路15は、ガンマ線検出器12a、12bおよび12cのそれぞれの出力をたとえばリストモードで収集し、収集した投影データをコンソール30に出力する。リストモードでは、ガンマ線の検出位置情報、強度情報、ガンマ線検出器12a、12bおよび12cと被検体Pとの相対位置を示す情報(ガンマ線検出器12a、12bおよび12cの位置や角度など)、およびガンマ線の検出時刻がガンマ線の入射イベントごとに収集される。 Data acquisition circuit 15 acquires the outputs of gamma ray detectors 12 a , 12 b and 12 c in list mode, for example, and outputs the acquired projection data to console 30 . In the list mode, gamma ray detection position information, intensity information, information indicating the relative positions of the gamma ray detectors 12a, 12b and 12c and the subject P (positions and angles of the gamma ray detectors 12a, 12b and 12c, etc.), and gamma ray is collected for each gamma-ray incident event.

寝台装置20は、天板21と、天板21を垂直方向および水平方向に移動させる寝台本体22と、天板21を移動させる天板駆動装置23とを有する。 The bed device 20 has a top plate 21 , a bed main body 22 for moving the top plate 21 vertically and horizontally, and a top plate driving device 23 for moving the top plate 21 .

天板21は、z軸方向に長手方向を有し、x軸方向に短手方向を有する板状の部材により構成される。被検体は、天板21上に載置される。被検体Pは、天板21に載置される。 The top plate 21 is configured by a plate-like member having a longitudinal direction in the z-axis direction and a lateral direction in the x-axis direction. A subject is placed on the top plate 21 . A subject P is placed on the top plate 21 .

寝台本体22は、床面に設置され、天板21を昇降自在に支持する。たとえば、寝台本体22は、長尺形状を有しX字状に配された2つの支持部材と、2つの支持部材の中央部を軸支する連結ピンとを有し、2つの支持部材の上端部に天板21が支持される。この場合、天板21は、たとえば2つの支持部材の下端部どうしの間隔を狭めることにより上昇し、下端部どうしの間隔を広げることにより下降する。 The bed main body 22 is installed on the floor and supports the top board 21 so that it can be raised and lowered. For example, the bed main body 22 has two elongated support members arranged in an X shape, and a connecting pin that pivotally supports the central portions of the two support members. The top plate 21 is supported by . In this case, for example, the top plate 21 is raised by narrowing the space between the lower ends of the two support members, and lowered by widening the space between the bottom ends.

天板駆動装置23は、データ収集回路15を介して処理回路35に制御されて、天板21を移動させる。具体的には、天板駆動装置23は、天板21をz軸方向やx軸方向に沿って移動させる駆動源としてのモータ、およびこのモータを制御するための電子部品などを有する。また、天板駆動装置23は、天板21を昇降させる駆動源としてのモータ、およびこのモータを制御するための電子部品などを有する。 The table driving device 23 is controlled by the processing circuit 35 via the data collection circuit 15 to move the table 21 . Specifically, the tabletop driving device 23 has a motor as a drive source for moving the tabletop 21 along the z-axis direction and the x-axis direction, electronic components for controlling the motor, and the like. In addition, the table top driving device 23 has a motor as a driving source for moving the table 21 up and down, electronic components for controlling the motor, and the like.

一方、核医学診断装置1のコンソール30は、たとえば一般的なパーソナルコンピュータやワークステーションなどにより構成され、入力回路31、ディスプレイ32、記憶回路33、ネットワーク接続回路34および処理回路35を有する。なお、コンソール30は独立して設けられずともよく、たとえばコンソール30の構成31-35の一部が固定架台16に分散して設けられてもよい。 On the other hand, the console 30 of the nuclear medicine diagnostic apparatus 1 is composed of, for example, a general personal computer or workstation, and has an input circuit 31, a display 32, a memory circuit 33, a network connection circuit 34 and a processing circuit 35. Note that the console 30 may not be provided independently, and for example, a part of the components 31 to 35 of the console 30 may be provided dispersedly on the fixed pedestal 16 .

入力回路31は、たとえばトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路35に出力する。たとえば、ユーザは、入力回路31を介して撮像対象部位や検査で用いるRIを指定することができる。 The input circuit 31 is composed of general input devices such as a trackball, switch button, mouse, keyboard, numeric keypad, etc., and outputs an operation input signal corresponding to a user's operation to the processing circuit 35 . For example, the user can specify the region to be imaged and the RI used in the examination via the input circuit 31 .

ディスプレイ32は、たとえば液晶ディスプレイやOLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成される。 The display 32 is composed of a general display output device such as a liquid crystal display or an OLED (Organic Light Emitting Diode) display.

記憶回路33は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。記憶回路33は、処理回路35により制御されて、表示画素ごとの計数値(入力カウント数)や核医学画像を記憶する。これら記録媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は、電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。 The storage circuit 33 has a configuration including a processor-readable recording medium such as a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory. The storage circuit 33 is controlled by the processing circuit 35 to store the count value (input count number) for each display pixel and the nuclear medicine image. A part or all of the programs and data in these recording media may be configured to be downloaded by communication via an electronic network.

ネットワーク接続回路34は、たとえば所定のプリント回路基板を有するネットワークカードなどにより構成され、ネットワークの形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワーク接続回路34は、この各種プロトコルに従って核医学診断装置1と他の機器とを接続する。この接続には、電子ネットワークを介した電気的な接続などを適用することができる。ここで電子ネットワークとは、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、無線/有線の病院基幹LAN(Local Area Network)やインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。 The network connection circuit 34 is composed of, for example, a network card having a predetermined printed circuit board, and implements various information communication protocols according to the form of the network. The network connection circuit 34 connects the nuclear medicine diagnostic apparatus 1 and other devices according to these various protocols. An electrical connection via an electronic network or the like can be applied to this connection. The term “electronic network” as used herein refers to all information communication networks using telecommunication technology, including wireless/wired hospital LANs (Local Area Networks), Internet networks, telephone communication networks, optical fiber communication networks, cable networks, etc. Including communication networks and satellite communication networks.

処理回路35は、記憶回路33に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、減弱係数画像(減弱係数マップ、以下減弱マップという)の有効視野外の非被検体部材52による減弱の影響を補正した核医学画像を生成するための処理を実行するプロセッサである。 The processing circuit 35 reads out and executes a program stored in the storage circuit 33 to correct the influence of attenuation by the non-subject member 52 outside the effective field of the attenuation coefficient image (attenuation coefficient map, hereinafter referred to as attenuation map). It is a processor that executes processing for generating a nuclear medicine image.

図3は、第1実施形態に係る処理回路35のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図である。また、図4は、非被検体部材が減弱マップの有効視野外に存在する場合について説明するための図である。 FIG. 3 is a schematic block diagram showing an example of functions realized by the processor of the processing circuit 35 according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining a case where a non-subject member exists outside the effective field of view of the attenuation map.

ところで、X線CT画像51の有効視野(第1のサイズの再構成領域、たとえば256mm×256mm)よりもSPECT画像60の有効視野(第2のサイズの再構成領域、たとえば210mm×210mm)のほうが小さいことがある。この場合、X線CT画像51をSPECT画像に位置合わせすることが必要となる(図4右参照)。 By the way, the effective field of view of the SPECT image 60 (reconstruction area of the second size, eg 210 mm×210 mm) is larger than the effective field of view of the X-ray CT image 51 (reconstruction area of the first size, eg 256 mm×256 mm). There are small things. In this case, it is necessary to align the X-ray CT image 51 with the SPECT image (see the right side of FIG. 4).

しかし、X線CT画像51の有効視野よりもSPECT画像60の有効視野のほうが小さい場合X線CT画像51に含まれているヘッドレストや天板21などの非被検体部材52の一部に欠け(トランケーション)が生じてしまうことがある。この場合、非被検体部材52の一部が切れてしまったX線CT画像51にもとづいて減弱マップが生成される。この場合、減弱補正マップはこの減弱マップにもとづいて減弱補正マップが生成されることになるため、減弱マップの有効視野外の非被検体部材52による減弱の影響を補正することが難しくなってしまう。 However, when the effective visual field of the SPECT image 60 is smaller than the effective visual field of the X-ray CT image 51, part of the non-subject member 52 such as the headrest and the tabletop 21 included in the X-ray CT image 51 is missing ( truncation) may occur. In this case, an attenuation map is generated based on the X-ray CT image 51 in which the non-subject member 52 is partially cut off. In this case, since the attenuation correction map is generated based on this attenuation map, it becomes difficult to correct the influence of the attenuation by the non-subject member 52 outside the effective field of the attenuation map. .

そこで、本実施形態に係る処理回路35は、前処理として、非被検体部材52を含まない減弱マップを用いて第2のサイズを有する前処理再構成SPECT像(以下、前処理再構成SPECT像という)を生成する。そして、処理回路35は、後処理として、前処理再構成SPECT像に対して、非被検体部材52の減弱補正を行う。 Therefore, the processing circuit 35 according to the present embodiment uses an attenuation map that does not include the non-subject member 52 as preprocessing to perform a preprocessing reconstructed SPECT image having a second size (hereinafter referred to as a preprocessing reconstructed SPECT image). ). Then, as post-processing, the processing circuit 35 performs attenuation correction of the non-subject member 52 on the pre-processing reconstructed SPECT image.

これらの前処理および後処理を行うため、図3に示すように、処理回路35のプロセッサは、取得機能41、減弱補正マップ生成機能42、再構成機能43、受付機能44、抽出機能45、および補間拡大機能46を実現する。これらの各機能41-46は、それぞれプログラムの形態で記憶回路33に記憶されている。 In order to perform these pre-processing and post-processing, as shown in FIG. Implements the interpolation enlargement function 46 . Each of these functions 41 to 46 is stored in the storage circuit 33 in the form of a program.

まず、前処理について説明する。図5は、図1に示す処理回路35のプロセッサにより非被検体部材52を含まない減弱マップを用いて前処理再構成SPECT像(非被検体部材の減弱補正のみが行われていないSPECT画像)を生成する前処理を実行する際の手順の一例を示すフローチャートである。 First, preprocessing will be described. FIG. 5 shows a preprocessed reconstructed SPECT image (a SPECT image in which only the non-subject member is not subjected to attenuation correction) using an attenuation map that does not include the non-subject member 52 by the processor of the processing circuit 35 shown in FIG. is a flow chart showing an example of a procedure for executing preprocessing for generating .

ステップS1において、取得機能41は、前処理において、ヘッドレストや天板21などの非被検体部材52を含まない前処理用減弱マップを取得する。なお、MR画像から減弱マップを作成する場合は、元になるMR画像そのものに非被検体部材を含まないので、作成された前処理用減弱マップも非被検体部材を含まないものになる。 In step S<b>1 , the acquisition function 41 acquires a preprocessing attenuation map that does not include the non-subject member 52 such as the headrest and the tabletop 21 in preprocessing. When creating an attenuation map from an MR image, since the original MR image itself does not include non-subject members, the created preprocessing attenuation map does not include non-subject members.

前処理用減弱マップは、たとえば被検体と非被検体部材52をともに含むX線CT画像51(図4左参照)のうち、非被検体部材52の領域に対して空気を示す値である-1000HUを割り当てた画像にもとづいて生成される。なお、前処理に用いられるX線CT画像51に含まれる非被検体部材52は、SPECT撮影時に用いられる非被検体部材(SPECT用非被検体部材)とは異なるものであってもよい。 The preprocessing attenuation map is, for example, a value indicating air for the region of the non-subject member 52 in the X-ray CT image 51 (see left side of FIG. 4) including both the subject and the non-subject member 52— It is generated based on an image to which 1000 HU is allocated. The non-subject member 52 included in the X-ray CT image 51 used for preprocessing may be different from the non-subject member (SPECT non-subject member) used during SPECT imaging.

次に、ステップS2において減弱補正マップ生成機能42は、前処理において、非被検体部材52を含まない前処理用減弱マップを生成し、SPECT画像の有効視野である第2のサイズと同じサイズに拡大し、減弱補正マップ(減弱補正係数画像)を生成する。 Next, in step S2, the attenuation correction map generation function 42 generates a preprocessing attenuation map that does not include the non-subject member 52 in preprocessing, and has the same size as the second size that is the effective field of view of the SPECT image. Enlarge and generate an attenuation correction map (attenuation correction coefficient image).

次に、ステップS3において、再構成機能43は、前処理において、前処理用減弱マップから生成された減弱補正マップにもとづいて、被検体の核医学投影データ(SPECT投影データ)を再構成して、前処理再構成SPECT像を生成する。なお、前処理においては、再構成機能43は、減弱補正方法としてChang法、Sorenson法、OS-EM法など種々の方法を用いることができる。一方、後処理においては、再構成機能43は、Chang法を用いて減弱補正することが好ましい。 Next, in step S3, the reconstruction function 43 reconstructs the nuclear medicine projection data (SPECT projection data) of the subject based on the attenuation correction map generated from the preprocessing attenuation map in the preprocessing. , to generate preprocessed reconstructed SPECT images. In the preprocessing, the reconstruction function 43 can use various methods such as the Chang method, the Sorenson method, and the OS-EM method as attenuation correction methods. On the other hand, in post-processing, the reconstruction function 43 preferably performs attenuation correction using the Chang method.

以上の手順により、非被検体部材52を含まない減弱マップを用いて前処理再構成SPECT像を生成することができる。 By the above procedure, a preprocessing reconstructed SPECT image can be generated using an attenuation map that does not include the non-subject member 52 .

前処理において、再構成機能43により用いられる減弱補正マップは、非被検体部材を含まない前処理用減弱マップにもとづいて生成される。このため、前処理で生成される前処理再構成SPECT像は、非被検体部材による減弱の影響を補正していない画像である。 In preprocessing, the attenuation correction map used by the reconstruction function 43 is generated based on the preprocessing attenuation map that does not include non-subject members. Therefore, the preprocessing reconstructed SPECT image generated by the preprocessing is an image in which the influence of attenuation due to non-subject members is not corrected.

次に、後処理について説明する。図6は、図1に示す処理回路35のプロセッサにより前処理再構成SPECT像に対して非被検体部材52の減弱補正のみを行う後処理を実行する際の手順の一例を示すフローチャートである。この手順は、図5に示す手順により前処理再構成SPECT像が生成されてスタートとなる。 Next, post-processing will be described. FIG. 6 is a flow chart showing an example of the procedure when the processor of the processing circuit 35 shown in FIG. 1 executes post-processing for performing only attenuation correction of the non-subject member 52 on the pre-processed reconstructed SPECT image. This procedure starts when a preprocessed reconstructed SPECT image is generated by the procedure shown in FIG.

また、図7は、後処理におけるX線CT画像の有効視野(減弱マップの有効視野)と減弱補正係数画像の有効視野との関係の一例を示す説明図である。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the effective field of view of the X-ray CT image (effective field of view of the attenuation map) and the effective field of view of the attenuation correction coefficient image in post-processing.

取得機能41は、後処理では、ステップS11において、第1のサイズ(たとえば256mm×256mm)の再構成領域61からなるX線CT画像51(図7左参照)にもとづいて生成された、第1のサイズの再構成領域61からなる減弱マップ(減弱係数画像)を取得する。 In the post-processing, the acquisition function 41 obtains a first An attenuation map (attenuation coefficient image) consisting of a reconstruction region 61 having a size of .

後処理で用いられる減弱マップは、SPECT撮影で用いられる非被検体部材(以下、SPECT撮影用の非被検体部材という)を撮影して収集されたX線CT画像51や磁気共鳴画像にもとづいて生成されるか、あるいは、シミュレーションにより生成されたSPECT撮影用の非被検体部材を含む画像にもとづいて生成される。後処理で用いられる減弱マップを生成するためのこれらの画像には、SPECT撮影用の非被検体部材が欠けることなく含まれていればよく、被検体は含まれなくてもよい。 The attenuation map used in post-processing is based on an X-ray CT image 51 or a magnetic resonance image acquired by imaging a non-subject member used in SPECT imaging (hereinafter referred to as a non-subject member for SPECT imaging). generated or generated based on an image containing non-object parts for SPECT imaging generated by simulation. These images for generating the attenuation map used in post-processing need only include the non-subject member for SPECT imaging without lacking, and the subject does not have to be included.

なお、図5のステップS4で取得される前処理用減弱マップの元データであるX線CT画像51が取得可能であり、かつこのX線CT画像51に含まれる非被検体部材52がSPECT撮影用の非被検体部材である場合は、後処理用の減弱マップはこのX線CT画像51にもとづいて生成されてもよい。 It should be noted that the X-ray CT image 51, which is the original data of the preprocessing attenuation map acquired in step S4 of FIG. In the case of a non-subject member for use, an attenuation map for post-processing may be generated based on this X-ray CT image 51 .

減弱補正マップ生成機能42は、後処理では、ステップS12において、第1のサイズの再構成領域61からなる減弱マップにもとづいて、第1のサイズの再構成領域61からなる減弱補正マップ54を生成する(図7中央参照)。 In post-processing, the attenuation correction map generation function 42 generates an attenuation correction map 54 composed of the reconstruction area 61 of the first size based on the attenuation map composed of the reconstruction area 61 of the first size in step S12. (See center of FIG. 7).

次に、ステップS13において、受付機能44は、第1のサイズの再構成領域よりも小さい第2のサイズ(たとえば210mm×210mm)の再構成領域62からなる前処理再構成SPECT像の取得に関する情報を受け付ける。SPECT画像の再構成領域(有効視野)のサイズは、たとえば撮影プロトコルに応じて定まる。 Next, in step S13, the reception function 44 obtains information on obtaining a preprocessed reconstructed SPECT image consisting of the reconstruction area 62 of a second size (for example, 210 mm×210 mm) smaller than the reconstruction area of the first size. accept. The size of the reconstruction area (effective field of view) of the SPECT image is determined according to the imaging protocol, for example.

次に、ステップS14において、抽出機能45は、減弱補正マップ54のうち、第2のサイズの再構成領域62に対応した範囲を抽出する。 Next, in step S<b>14 , the extraction function 45 extracts a range corresponding to the reconstruction area 62 of the second size from the attenuation correction map 54 .

次に、ステップS15において、補間拡大機能46は、抽出機能45が抽出した範囲の減弱補正マップを、第1のサイズの再構成領域61および第2のサイズの再構成領域62にもとづいて補間拡大する(図7中央および右参照)。 Next, in step S15, the interpolation enlargement function 46 interpolates and enlarges the attenuation correction map of the range extracted by the extraction function 45 based on the reconstruction area 61 of the first size and the reconstruction area 62 of the second size. (See FIG. 7 center and right).

そして、再構成機能43は、後処理では、ステップS16において、補間拡大機能46により補間拡大された減弱補正マップ60(図7右参照)にもとづいてChang法を用いて前処理再構成SPECT像を再構成することにより、SPECT撮影用の非被検体部材によるガンマ線の減弱の影響を補正した、第2のサイズを有する後処理再構成SPECT像を生成する。具体的には、再構成機能43は、ステップS16において、補間拡大された減弱補正マップ60と前処理再構成SPECT像とを掛け合わせることにより後処理再構成SPECT像を生成する。 Then, in the post-processing, the reconstruction function 43 uses the Chang method based on the attenuation correction map 60 (see the right side of FIG. 7) that has been interpolated and enlarged by the interpolation enlargement function 46 to generate a pre-process reconstructed SPECT image in step S16. The reconstruction produces a post-processed reconstructed SPECT image having a second size that is corrected for the effects of gamma ray attenuation by the non-subject material for the SPECT imaging. Specifically, in step S16, the reconstruction function 43 generates a post-process reconstructed SPECT image by multiplying the interpolation-enlarged attenuation correction map 60 by the pre-process reconstructed SPECT image.

以上の手順により、前処理再構成SPECT像に対して、SPECT撮影用の非被検体部材の減弱補正を行うことができる。 Through the above procedure, the attenuation correction of the non-subject member for SPECT imaging can be performed on the preprocessed reconstructed SPECT image.

なお、図7に示す手順において、非被検体部材の高さを考慮してもよい。たとえば、被検体ごとにSPECT撮影用のヘッドレストの高さが異なる場合には、ステップS13の処理の後、ステップS14の処理の前に、減弱補正マップ54と前処理再構成SPECT像とを位置合わせするとよい。減弱補正マップよりも減弱マップのほうが、非被検体部材の輪郭が鮮鋭であり位置合わせに適している。 In addition, in the procedure shown in FIG. 7, the height of the non-subject member may be considered. For example, when the height of the headrest for SPECT imaging is different for each subject, after the process of step S13 and before the process of step S14, the attenuation correction map 54 and the preprocessed reconstructed SPECT image are aligned. do it. The attenuation map has a sharper contour of the non-subject member than the attenuation correction map and is suitable for alignment.

このため、抽出機能45は、まず、第2のサイズの再構成領域62の前処理再構成SPECT像に対して減弱マップを位置合わせするよう減弱マップを拡大してから、ステップS14において、この拡大して位置合わせした減弱マップの位置にもとづいて、減弱補正マップから第2のサイズの再構成領域62に対応した範囲を抽出するとよい。被検体部材の高さを考慮するよう減弱補正マップ54と前処理再構成SPECT像とを位置合わせすることで、より精度良く非被検体部材による減弱の影響を補正することができる。 For this reason, the extraction function 45 first enlarges the attenuation map so as to align it with the preprocessed reconstructed SPECT image of the reconstruction region 62 of the second size, and then, in step S14, this enlargement Then, based on the positions of the attenuation maps that have been aligned, a range corresponding to the reconstruction region 62 of the second size may be extracted from the attenuation correction map. By aligning the attenuation correction map 54 with the preprocessed reconstructed SPECT image so as to consider the height of the subject member, the influence of attenuation due to the non-subject member can be corrected more accurately.

本実施形態に係る核医学診断装置1は、後処理において、SPECT画像の再構成領域62よりも大きいサイズの再構成領域61を有し、SPECT撮影で用いられる非被検体部材を含む減弱マップから減弱補正マップ54を取得する。そして、この減弱補正マップ54のうち、SPECT画像の再構成領域62に対応する範囲を補間拡大した減弱補正マップ60を用いて減弱補正を行う。このため、減弱マップの有効視野外のヘッドレストや天板21などの非被検体部材による減弱の影響を精度良く補正した核医学画像を極めて容易に生成することができる。したがって、本実施形態に係る核医学診断装置1は、核医学検査で核医学画像から算出した定量値による診断を行う場合の精度を大きく向上させることができる。 The nuclear medicine diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment has a reconstruction area 61 having a size larger than the reconstruction area 62 of the SPECT image in post-processing, and from the attenuation map including the non-subject member used in SPECT imaging, An attenuation correction map 54 is acquired. Then, attenuation correction is performed using the attenuation correction map 60 obtained by interpolating and enlarging the range corresponding to the reconstruction area 62 of the SPECT image in the attenuation correction map 54 . Therefore, a nuclear medicine image in which the influence of attenuation due to non-subject members such as the headrest and the tabletop 21 outside the effective field of the attenuation map is corrected with high accuracy can be generated very easily. Therefore, the nuclear medicine diagnosis apparatus 1 according to the present embodiment can greatly improve the accuracy of diagnosis using quantitative values calculated from nuclear medicine images in nuclear medicine examinations.

また、本実施形態に係る核医学診断装置1の減弱補正方法によれば、減弱マップの再構成領域よりも核医学画像の再構成領域のほうが小さい場合であっても、ヘッドレストなどの非被検体部材のトランケーションによるアーティファクトを防ぐことができる。このため、本実施形態に係る減弱補正方法は、小視野のガンマ線検出器に好適である。また、 Further, according to the attenuation correction method of the nuclear medicine diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment, even if the reconstruction area of the nuclear medicine image is smaller than the reconstruction area of the attenuation map, a non-subject such as a headrest Artifacts due to truncation of members can be prevented. Therefore, the attenuation correction method according to this embodiment is suitable for a small-field gamma-ray detector. again,

(第2の実施形態)
次に、本発明に係る核医学診断装置1の第2実施形態について説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the nuclear medicine diagnostic apparatus 1 according to the present invention will be described.

図8は、第2実施形態に係る核医学診断装置1の処理回路35Aのプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図である。第2実施形態に示す処理回路35Aは、ボリュームデータにもとづいて生成される3次元の減弱マップ(以下、3D減弱マップという)および3次元の減弱補正マップ(以下、3D減弱補正マップという)を利用する点で第1実施形態に示す処理回路35と異なる。図1に示す核医学診断装置1と実質的に異ならない構成には同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 8 is a schematic block diagram showing an example of functions implemented by the processor of the processing circuit 35A of the nuclear medicine diagnostic apparatus 1 according to the second embodiment. The processing circuit 35A shown in the second embodiment uses a three-dimensional attenuation map (hereinafter referred to as a 3D attenuation map) and a three-dimensional attenuation correction map (hereinafter referred to as a 3D attenuation correction map) generated based on volume data. It differs from the processing circuit 35 shown in the first embodiment in that it Configurations that are not substantially different from those of the nuclear medicine imaging apparatus 1 shown in FIG.

図8に示すように、処理回路35Aのプロセッサは、取得機能41A、減弱補正マップ生成機能42A、再構成機能43A、位置合わせ機能71、および補正機能72を実現する。これらの各機能は、それぞれプログラムの形態で記憶回路33に記憶されている。 As shown in FIG. 8, the processor of the processing circuit 35A implements an acquisition function 41A, an attenuation correction map generation function 42A, a reconstruction function 43A, an alignment function 71, and a correction function 72. FIG. Each of these functions is stored in the storage circuit 33 in the form of a program.

図9は、第2実施形態に係る処理回路35Aのプロセッサにより、前処理再構成SPECT像に対して3D減弱補正マップを用いて非被検体部材52の減弱補正を行う後処理を実行する際の手順の一例を示すフローチャートである。この手順は、図5に示す手順により前処理再構成SPECT像が生成されてスタートとなる。なお、前処理については第1実施形態と同様であるため説明を省略する。 FIG. 9 shows the post-processing of performing attenuation correction of the non-subject member 52 using the 3D attenuation correction map on the pre-processing reconstructed SPECT image by the processor of the processing circuit 35A according to the second embodiment. It is a flow chart which shows an example of a procedure. This procedure starts when a preprocessed reconstructed SPECT image is generated by the procedure shown in FIG. Note that the preprocessing is the same as in the first embodiment, so the description is omitted.

まず、ステップS21において、取得機能41Aは、第1のサイズの再構成領域からなる3D減弱マップを取得する。この減弱マップは、たとえば、SPECT撮影用の非被検体部材が欠けることなく含まれたボリュームデータにもとづいて生成される。第2実施形態においても、3D減弱マップの再構成領域の第1のサイズは、前処理再構成SPECT像の再構成領域の第2のサイズより大きい。 First, in step S21, the acquisition function 41A acquires a 3D attenuation map consisting of a reconstruction region of a first size. This attenuation map is generated, for example, based on volume data including all non-subject members for SPECT imaging. Also in the second embodiment, the first size of the reconstruction area of the 3D attenuation map is larger than the second size of the reconstruction area of the preprocessed reconstructed SPECT image.

次に、ステップS22において、減弱補正マップ生成機能42Aは、第1のサイズの再構成領域からなる3D減弱マップにもとづいて、第1のサイズの再構成領域からなる3D減弱補正マップを生成する。 Next, in step S22, the attenuation correction map generation function 42A generates a 3D attenuation correction map made up of the reconstruction area of the first size based on the 3D attenuation map made up of the reconstruction area of the first size.

次に、ステップS23において、位置合わせ機能71は、3D減弱マップと前処理再構成SPECT像とを、相対的にシフト、回転等させることにより3次元で位置合わせし、この位置合わせに用いられた位置合わせパラメータを取得する。 Next, in step S23, the registration function 71 three-dimensionally aligns the 3D attenuation map and the preprocessed reconstructed SPECT image by relatively shifting, rotating, etc. Get the alignment parameters.

次に、ステップS24において、位置合わせ機能71は、取得した位置合わせパラメータで、3D減弱補正マップと前処理再構成SPECT像とを3次元で位置合わせする。 Next, in step S24, the alignment function 71 three-dimensionally aligns the 3D attenuation correction map and the preprocessed reconstructed SPECT image with the acquired alignment parameters.

次に、ステップS25において、補正機能72は、3次元で位置合わせした3D減弱補正マップのうち、非被検体部材による減弱の影響を無視できる領域のデータを1.0に補正する。これは、データのない領域から入ってきた部分の減弱補正を行わないようにするためである。3D減弱補正マップと前処理再構成SPECT像とが掛け合わされたとき、前処理再構成SPECT像のうち1.0を乗じられた部分については、減弱補正は行われず元のSPECT像のデータが維持されることになる。 Next, in step S25, the correction function 72 corrects the data of the region where the influence of attenuation due to the non-subject member can be ignored among the three-dimensionally aligned 3D attenuation correction maps to 1.0. This is to prevent the attenuation correction of the portion coming from the area without data. When the 3D attenuation correction map and the preprocessed reconstructed SPECT image are multiplied, the portion multiplied by 1.0 in the preprocessed reconstructed SPECT image is not subjected to attenuation correction and the data of the original SPECT image is maintained. will be

次に、ステップS26において、再構成機能43Aは、位置合わせされた3D減弱補正マップにもとづいて、前処理再構成SPECT像を再構成して後処理再構成SPECT像を生成する。 Next, in step S26, the reconstruction function 43A reconstructs the pre-process reconstructed SPECT image to generate a post-process reconstructed SPECT image based on the registered 3D attenuation correction map.

以上の手順により、前処理再構成SPECT像に対して3D減弱補正マップを用いて非被検体部材52の減弱補正を行うことができる。 Through the above procedure, the attenuation correction of the non-subject member 52 can be performed on the preprocessed reconstructed SPECT image using the 3D attenuation correction map.

第2実施形態に係る核医学診断装置1によっても、第1実施形態と同様の効果を奏する。また、第2実施形態に係る核医学診断装置1は、ボリュームデータにもとづく3D減弱補正データと前処理再構成SPECT像とを位置合わせして減弱補正を行う。このため、ヘッドレストなどの非被検体部材の位置や形状が前処理再構成SPECT像のスライスごとに異なる場合であっても、容易かつ正確に非被検体部材の減弱による影響を補正することができる。すなわち、ヘッドレストなどの非被検体部材の位置を決めうちにし、拡大した減弱補正マップを単純に掛け合わせる第1実施形態に係る核医学診断装置1にくらべ、第2実施形態に係る核医学診断装置1によれば、減弱補正マップをシフト、回転等させたり線形補間するなどして減弱補正マップを作成することで、たとえばヘッドレストの位置の高さを調整して正確に非被検体部材の減弱による影響を補正することができる。 The nuclear medicine diagnostic apparatus 1 according to the second embodiment also has the same effect as the first embodiment. Further, the nuclear medicine diagnosis apparatus 1 according to the second embodiment aligns the 3D attenuation correction data based on the volume data and the preprocessing reconstructed SPECT image to perform attenuation correction. Therefore, even if the position and shape of a non-subject member such as a headrest are different for each slice of the preprocessing reconstructed SPECT image, the influence of attenuation of the non-subject member can be corrected easily and accurately. . That is, compared to the nuclear medicine diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment, in which the position of a non-subject member such as a headrest is determined and the enlarged attenuation correction map is simply multiplied, the nuclear medicine diagnostic apparatus according to the second embodiment is used. According to 1, by creating an attenuation correction map by shifting, rotating, etc. or linearly interpolating the attenuation correction map, for example, by adjusting the height of the position of the headrest, the attenuation of the non-subject member can be accurately performed. effects can be corrected.

また、X線CT画像上からX線CT装置の天板やヘッドレストなどの非被検体部材52を削除するとともに、X線CT画像上にSPECT撮影用の非被検体部材の画像を貼り付けておけば、核医学診断装置1とX線CT装置の天板やヘッドレストなどの非被検体部材52の構成上の差異から生じる影響を抑える事ができる。 In addition, the non-subject member 52 such as the top plate and headrest of the X-ray CT apparatus should be deleted from the X-ray CT image, and the image of the non-subject member for SPECT imaging should be pasted on the X-ray CT image. For example, it is possible to suppress the influence caused by the structural difference between the nuclear medicine diagnostic apparatus 1 and the non-subject member 52 such as the top plate and the headrest of the X-ray CT apparatus.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、減弱マップの有効視野外の非被検体部材による減弱の影響を補正した核医学画像を生成することができる。 According to at least one embodiment described above, it is possible to generate a nuclear medicine image in which the influence of attenuation due to non-subject members outside the effective field of view of the attenuation map is corrected.

なお、本実施形態における処理回路35、35Aの取得機能41、41A、減弱補正マップ生成機能42、42A、再構成機能43、43A、受付機能44、抽出機能45、補間拡大機能46、位置合わせ機能71および補正機能72は、それぞれ特許請求の範囲における取得部、生成部、再構成部、受付部、抽出部、補間拡大部、位置合わせ部および補正部の一例である。 Acquisition functions 41 and 41A of processing circuits 35 and 35A in this embodiment, attenuation correction map generation functions 42 and 42A, reconstruction functions 43 and 43A, reception function 44, extraction function 45, interpolation enlargement function 46, and alignment function 71 and correction function 72 are examples of an acquisition unit, a generation unit, a reconstruction unit, a reception unit, an extraction unit, an interpolation enlargement unit, an alignment unit, and a correction unit, respectively, in the claims.

なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、または、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(たとえば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、およびFPGA)等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。 In the above embodiment, the word "processor" is, for example, a dedicated or general-purpose CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC), Circuits such as programmable logic devices (eg, Simple Programmable Logic Devices (SPLDs), Complex Programmable Logic Devices (CPLDs), and FPGAs) shall be meant. The processor implements various functions by reading and executing programs stored in the storage medium.

また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、1つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。 Further, in the above embodiments, an example of a case where a single processor of the processing circuit realizes each function is shown, but a processing circuit is configured by combining a plurality of independent processors, and each processor realizes each function. good too. Further, when a plurality of processors are provided, a storage medium for storing programs may be provided individually for each processor, or a single storage medium may collectively store programs corresponding to the functions of all processors. good too.

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 It should be noted that although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

1 核医学診断装置
35、35A 処理回路
41、41A 取得機能
42、42A 減弱補正マップ生成機能
43、43A 再構成機能
44 受付機能
45 抽出機能
46 補間拡大機能
51 X線CT画像
52 非被検体部材
53 X線CT画像
54 減弱補正マップ
60 補間拡大した減弱補正マップ
61 第1のサイズの再構成領域
62 第2のサイズの再構成領域
71 位置合わせ機能
72 補正機能
1 nuclear medicine diagnosis apparatus 35, 35A processing circuits 41, 41A acquisition functions 42, 42A attenuation correction map generation functions 43, 43A reconstruction function 44 reception function 45 extraction function 46 interpolation enlargement function 51 X-ray CT image 52 non-subject member 53 X-ray CT image 54 attenuation correction map 60 interpolation-enlarged attenuation correction map 61 reconstruction region of first size 62 reconstruction region of second size 71 registration function 72 correction function

Claims (5)

X線CT装置で撮影したトランケーションのないSPECT用非被検体部材の有効視野を持つ第1のサイズの再構成領域からなる減弱係数画像を取得する取得部と、
前記減弱係数画像にもとづいて前記第1のサイズの再構成領域からなる減弱補正係数画像を生成する生成部と、
前記第1のサイズの再構成領域よりも小さいSPECT収集データの有効視野を持つ第2のサイズの再構成領域の核医学画像の取得に関する情報を受け付ける受付部と、
前記減弱補正係数画像のうち、前記第2のサイズの再構成領域に対応した範囲を抽出する抽出部と、
抽出した前記範囲の減弱補正係数画像を前記第1のサイズの再構成領域及び前記第2のサイズの再構成領域に基づいて補間拡大する補間拡大部と
前記補間拡大された減弱補正係数画像に基づいて前記第2のサイズの再構成領域の核医学画像を再構成して第2核医学画像を生成する再構成部と、
を備え、
前記再構成部は、
前処理として、非被検体部材を含まない前処理用減弱補正係数画像にもとづいて被検体の核医学投影データを再構成することにより前記第2のサイズの再構成領域の核医学画像を生成するとともに、後処理として、生成した前記第2のサイズの再構成領域の核医学画像を、前記補間拡大された減弱補正係数画像に基づいて再構成して前記第2核医学画像を生成する、
医学診断装置。
an acquisition unit that acquires an attenuation coefficient image consisting of a reconstruction region of a first size having an effective field of view of a non-subject member for SPECT without truncation taken by an X-ray CT apparatus;
a generation unit that generates an attenuation correction coefficient image consisting of the reconstruction area of the first size based on the attenuation coefficient image;
A reception unit that receives information on acquisition of a nuclear medicine image of a second size reconstruction area having an effective field of view of SPECT acquisition data smaller than the first size reconstruction area;
an extraction unit for extracting a range corresponding to the reconstruction area of the second size from the attenuation correction coefficient image;
an interpolation enlargement unit that interpolates and enlarges the extracted attenuation correction coefficient image of the range based on the reconstruction area of the first size and the reconstruction area of the second size ;
A reconstruction unit that reconstructs a nuclear medicine image of the reconstruction area of the second size based on the interpolation-enlarged attenuation correction coefficient image to generate a second nuclear medicine image;
with
The reconstruction unit
As preprocessing, a nuclear medicine image of the reconstruction area of the second size is generated by reconstructing nuclear medicine projection data of the subject based on the preprocessing attenuation correction coefficient image that does not include non-subject members. Along with, as post-processing, the generated nuclear medicine image of the reconstruction area of the second size, reconstructed based on the interpolation-enlarged attenuation correction coefficient image to generate the second nuclear medicine image,
Nuclear medicine diagnostic equipment.
前記取得部は、
シミュレーションにより生成された前記非被検体部材を含む画像、または前記非被検体部材を撮影して収集されたX線CT画像もしくは磁気共鳴画像、にもとづいて生成された前記減弱係数画像を取得する、
請求項記載の核医学診断装置。
The acquisition unit
Acquiring the attenuation coefficient image generated based on an image including the non-subject member generated by simulation, or an X-ray CT image or magnetic resonance image acquired by imaging the non-subject member;
The nuclear medicine diagnostic apparatus according to claim 1 .
前記非被検体部材は、前記被検体の核医学画像の撮影で用いられるヘッドレストまたは天板である、
請求項またはに記載の核医学診断装置。
The non-subject member is a headrest or a top plate used in capturing a nuclear medicine image of the subject,
The nuclear medicine diagnostic apparatus according to claim 1 or 2 .
前記抽出部は、
前記第2のサイズの再構成領域の核医学画像に対して前記減弱係数画像を位置合わせするよう前記減弱係数画像を拡大し、この拡大して位置合わせした前記減弱係数画像の位置にもとづいて、前記減弱補正係数画像から前記第2のサイズの再構成領域に対応した前記範囲を抽出する、
請求項1ないしのいずれか1項に記載の核医学診断装置。
The extractor is
magnifying the attenuation coefficient image to align the attenuation coefficient image with respect to a nuclear medicine image of the second size reconstruction region; based on the position of the magnified and aligned attenuation coefficient image, extracting the range corresponding to the reconstruction area of the second size from the attenuation correction coefficient image;
The nuclear medicine diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3 .
第1のサイズの再構成領域からなる減弱係数画像であってボリュームデータにもとづいて生成された3次元の減弱係数画像を取得する取得部と、
前記3次元の減弱係数画像にもとづいて前記第1のサイズの再構成領域からなる3次元の減弱補正係数画像を生成する生成部と、
前記3次元の減弱係数画像と核医学画像とを3次元で位置合わせし、位置合わせに用いられた位置合わせパラメータで前記3次元の減弱補正係数画像と前記核医学画像とを位置合わせする位置合わせ部と、
位置合わせされた前記3次元の減弱補正係数画像に基づいて、前記核医学画像を再構成して第2核医学画像を生成する再構成部と、
を備え、
前記再構成部は、
非被検体部材を含まない前処理用減弱補正係数画像にもとづいて被検体の核医学投影データを再構成することにより、前記第1のサイズの再構成領域よりも小さい第2のサイズの再構成領域の核医学画像を生成し、
位置合わせされた前記3次元の減弱補正係数画像のうち、前記非被検体部材による減弱の影響を無視可能な領域のデータを1に補正する補正部、
をさらに備え、
前記再構成部は、
位置合わせされ且つ前記補正部により補正された前記3次元の減弱補正係数画像に基づいて前記第2のサイズの再構成領域の核医学画像を再構成することにより、前記第2核医学画像を生成する、
医学診断装置。
an acquisition unit configured to acquire a three-dimensional attenuation coefficient image, which is an attenuation coefficient image including a reconstruction area of a first size and generated based on the volume data;
a generation unit that generates a three-dimensional attenuation correction coefficient image consisting of the reconstruction area of the first size based on the three-dimensional attenuation coefficient image;
Aligning the three-dimensional attenuation coefficient image and the nuclear medicine image in three dimensions, and aligning the three-dimensional attenuation correction coefficient image and the nuclear medicine image with the alignment parameters used for alignment Department and
A reconstruction unit that reconstructs the nuclear medicine image to generate a second nuclear medicine image based on the aligned three-dimensional attenuation correction coefficient image;
with
The reconstruction unit
Reconstruction of a second size smaller than the reconstruction region of the first size by reconstructing nuclear medicine projection data of the subject based on the preprocessing attenuation correction coefficient image that does not include non-subject members. generate a nuclear medicine image of the region,
A correction unit that corrects data in a region where the influence of attenuation by the non-subject member can be ignored in the aligned three-dimensional attenuation correction coefficient image to 1;
further comprising
The reconstruction unit
The second nuclear medicine image is generated by reconstructing a nuclear medicine image of the reconstruction area of the second size based on the three-dimensional attenuation correction coefficient image aligned and corrected by the correction unit. do,
Nuclear medicine diagnostic equipment.
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