JPH0436684A - Spect device - Google Patents

Spect device

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JPH0436684A
JPH0436684A JP14403890A JP14403890A JPH0436684A JP H0436684 A JPH0436684 A JP H0436684A JP 14403890 A JP14403890 A JP 14403890A JP 14403890 A JP14403890 A JP 14403890A JP H0436684 A JPH0436684 A JP H0436684A
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projection data
distance
image
gamma camera
radiation detection
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隆一 伴
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Abstract

PURPOSE:To improve the picture quality of a reconstitutional image by correcting the difference of characteristic of a gamma camera based on a distance from a part targeted to be measured to the gamma camera. CONSTITUTION:The gamma camera 2 is rotated setting the center O of an object 1 as rotational center by a travel device 3, and projection data in various kinds of directions are collected and stored in data collection memory 6. Thence, a dotted line source is placed separating by plural distance from the camera 2, and reverse filter at every distance is found from collected projection data, and it is stored in memory 8 for reverse filter. After that, an image is found from the projection data in every direction with respect to the object 1 by an image reconstitutional processor 7, and the part targeted to be measured of the object 1 is found from the image by a CPU 10. The reverse filter in accordance with the distance from that position to the camera 2 when the projection data is collected is read out of the memory 8, and it is applied to correspondent projection data by a filtering device 9, and correction is performed, then, the image with superior picture quality can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、核医学の分野で用いられる画像診断装置に
関し、とくにシングルフォトン放出性核種を用いてエミ
ッションコンピュータトモグラフィを行うSPECT装
置に関する。
The present invention relates to an image diagnostic apparatus used in the field of nuclear medicine, and particularly to a SPECT apparatus that performs emission computed tomography using a single photon-emitting nuclide.

【従来の技術】[Conventional technology]

被写体く患者)にシングルフォトン放出性核種のRI(
放射性同位元素)を含む薬剤を投与し、それが診断対象
たる特定の臓器に集積したとき、ガンマカメラ(放射線
検出器)を用いてそのRIからの放射線を検出し、ガン
マカメラを被写体の周囲に回転させて各方向のプロジェ
クションデータを収集し、これを画像再構成処理するこ
とにより、上記の薬剤の分布状態を表すECT像を得る
ことができる。 このようなSPECT装置では、従来では、各方向のプ
ロジェクションデータは、RIの集積部位(測定対象部
位)からガンマカメラまでの距離が同一のものとして、
フィルタなどの処理が行われている。
A single photon-emitting nuclide RI (
When a drug containing a radioactive isotope is administered and the drug accumulates in a specific organ to be diagnosed, a gamma camera (radiation detector) is used to detect the radiation from the RI, and the gamma camera is placed around the subject. By rotating and collecting projection data in each direction and performing image reconstruction processing on the data, an ECT image representing the above-mentioned drug distribution state can be obtained. Conventionally, in such a SPECT device, projection data in each direction is assumed to have the same distance from the RI accumulation site (measurement target site) to the gamma camera.
Processing such as filters is being performed.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、たとえば心筋のSPECTを行う場合な
ど、測定対象部位が再構成領域の偏った位置にある場合
には、測定対象部位からガンマカメラまでの距離が各方
向ごとに大きく異なり、それに起因して再構成画像が劣
化するという問題がある。すなわち、測定対象部位から
ガンマカメラまでの距離が異なると、それに応じてガン
マカメラの感度や分解能などの特性も大きく異なるにも
かかわらず、フィルタ処理などが同じように行われるた
め、その特性の相違を補正することができず、再構成画
像の画質を向上させることができない。 この発明は、測定対象部位からガンマカメラまでの距離
の相違に基づくガンマカメラの特性の相違を補正して優
れた画質の再構成画像を得るように改善したSPECT
装置を提供することを目的とする。
However, when the measurement target region is located at a biased position in the reconstruction region, such as when performing SPECT of the myocardium, the distance from the measurement target region to the gamma camera varies greatly in each direction, which causes the reconstruction There is a problem that the constituent images deteriorate. In other words, if the distance from the measurement target area to the gamma camera differs, the characteristics such as sensitivity and resolution of the gamma camera will also differ greatly, but filter processing etc. will be performed in the same way, so the difference in characteristics will be cannot be corrected and the quality of the reconstructed image cannot be improved. This invention is an improved SPECT system that corrects differences in gamma camera characteristics based on differences in the distance from the measurement target site to the gamma camera to obtain reconstructed images of excellent image quality.
The purpose is to provide equipment.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

′上記の目的を達成するため、この発明によるSPEC
T装置においては、放射線検出手段と、該放射線検出手
段を被写体の周囲に回転させる手段と、上記放射線検出
手段から得られるプロジェクションデータを収集する手
段と、あらかじめ放射線検出手段から複数の異なる距離
だけ離して点線源を置いて収集したプロジェクションデ
ータから、距離ごとの逆フィルタを求める手段と、この
逆フィルタを距離ごとに記憶する記憶手段と、被写体に
関する各方向のプロジェクションデータを画像再構成処
理する画像再構成処理手段と、再構成画像から被写体内
の測定対象部位の位置を求める手段と、測定対象部位位
置から各プロジェクションデータを得たときの放射線検
出手段までの距離を求める手段と、求めた距離に応じた
逆フィルタを上記の記憶手段から読み出してこれを対応
プロジェクションデータに作用させるフィルタリング手
段とが備えられることが特徴となっている。
'In order to achieve the above object, the SPEC according to the present invention
In the T device, a radiation detection means, a means for rotating the radiation detection means around the subject, a means for collecting projection data obtained from the radiation detection means, and a radiation detection means are arranged in advance at a plurality of different distances from the radiation detection means. means for obtaining an inverse filter for each distance from projection data collected by placing a point source at a configuration processing means, a means for determining the position of the measurement target part in the subject from the reconstructed image, a means for determining the distance from the measurement target part position to the radiation detection means when obtaining each projection data, The present invention is characterized in that it is provided with filtering means for reading out a corresponding inverse filter from the storage means and applying it to the corresponding projection data.

【作  用】[For production]

RIから放射線検出手段までの距離が異なると、その放
射線検出手段の感度、分解能などの特性が異なる。そこ
で、あらかじめ点線源を用い、放射線検出手段までの距
離を複数に変えて、各距離ごとにプロジェクションデー
タを得て、これからその異なる特性を補正するための逆
フィルタを距離ごとに求め、この逆フィルタを距離ごと
に記憶しておく。 実際の被写体について各方向のプロジェクションデータ
を収集し、これを用いて画像再構成すれば、測定対象部
位に集積したRIの分布像を得ることができるため、こ
の画像より測定対象部位の位置を求めることができ、さ
らに各プロジクションデータを得たときの測定対象部位
から放射線検出手段までの距離を求めることができる。 この求めた距離に応じた逆フィルタを読み出し、対応す
るプロジェクションデータに作用させれば、距離の相違
に基づく特性の相違を補正することができる。 こうして補正されたプロジェクションデータを用いて再
び画像再構成することにより、画質の優れたSPECT
像を得ることができる。
If the distance from the RI to the radiation detection means differs, the radiation detection means will have different characteristics such as sensitivity and resolution. Therefore, we use a point source in advance, change the distance to the radiation detection means to multiple values, obtain projection data for each distance, and then calculate an inverse filter for each distance to correct the different characteristics. memorize each distance. By collecting projection data in each direction of the actual subject and reconstructing the image using this data, it is possible to obtain a distribution image of the RI accumulated in the measurement target area, so the position of the measurement target area can be determined from this image. Furthermore, it is possible to determine the distance from the measurement target site to the radiation detection means when each projection data is obtained. By reading out the inverse filter corresponding to the determined distance and applying it to the corresponding projection data, it is possible to correct the difference in characteristics based on the difference in distance. By reconstructing the image again using the projection data corrected in this way, SPECT with excellent image quality can be obtained.
You can get the image.

【実 施 例】【Example】

以下、この発明の一実施例について図面を参照しながら
詳細に説明する。第1図において 被写体く患者)1に
対して、コリメータ21が装着されたガンマカメラ2が
向けられており、このガンマカメラ2は移動装置3によ
って、被写体1の中心Oを回転中心として回転させられ
る。コリメータ21はSPECT用のコリメータである
。この実施例では、ガンマカメラ2は単に円軌道上を回
転させられるだけでなく、各方向ごとに回転中心0まで
の距離も変えられて、被写体1の断面形状に沿った楕円
の軌道上を移動させられるようになっている。移動袋W
3は、ガンマカメラ2を回転方向に移動させるだけでな
く、半径方向にも移動させるものである。 ガンマカメラ2に被写体1に投与されたRIからの放射
線が入射すると、その入射位置を表す位置信号が放射線
入射ごとに生じる。この位置信号は、CPUl0にコン
トロールされているデータバス5を介してデータ収集メ
モリ6に送られる。 ガンマカメラ2の移動袋W3は移動制御装置4によって
制御され、各方向ごとにガンマカメラ2を一定時間静止
させる。その静止時間中に得られる位置信号を、データ
収集メモリ6においてその位置信号ごとにカウントする
ことにより、入射放射線の各位置ごとのカウント数の分
布がプロジェクションデータとして収集されることにな
る。このプロジェクションデータは、移動制御装置4か
ら得られるそのときのガンマカメラ2の方向(角度)及
び回転中心0からの距離を表す情報とともにデータ収集
メモリ6に格納される。各方向においてガンマカメラ2
を順次静止させてその方向のプロジェクションデータを
収集することを繰り返して、360°の各方向のプロジ
ェクションデータが得られたとき、これを画像再構成装
置7によって逆投影法などの画像再構成アルゴリズムで
処理し、被写体1内でのRIの分布像を表すSPECT
像を得る。 以上の構成は通常のSPECT装置と同様であるが、こ
の実施例では、逆フイルタ用メモリ8と、この逆フィル
タをデータ収集メモリ6に格納されたプロジェクション
データに作用させるフィルタリング装W9とが設けられ
ている。 逆フイルタ用メモリ8に逆フィルタを格納するため、被
写体1のSPECT撮影に先立ってつぎのような操作を
行う。まず図示しない点線源をガンマカメラ2の前に置
く。このときガンマカメラ2には被写体1のプロジェク
ションデータを実際に収集するときに用いるSPECT
用コリメータ21を装着しておく。そして第3図のカー
ブa。 b、cに示すような位置ごとのカウント数の分布をプロ
ジェクションデータとして求める。このプロジェクショ
ンデータを点線源からガンマカメラ2までの距離を複数
に変えて、第3図のように複数のプロジェクションデー
タa、b、c、・・・を得る。これらのプロジェクショ
ンデータはコリメータ21が装着された状態でのガンマ
カメラ2の全体の、感度及び分解能の特性を示すことに
なる。 カーブaは距離が最も近い場合であり、感度及び分解能
とも良好なものとなっている。カーブbは距離が少し離
れた場合であり、感度も分解能も少し劣化している。カ
ーブCは距離が大きくなった場合であって、感度及び分
解能はかなり劣化している。 このようないくつかのプロジェクションデータa、b、
c、−−−から、CPUl0により(あるいは操作者が
)どの距離でも感度及び分解能が均一になるような逆フ
ィルタを各距離ごとに求める。 そして、その逆フィルタを距離ごとに逆フイルタ用メモ
リ8に格納する。この逆フィルタはテーブルの形式で格
納しておいてもよい。 つぎに心筋を測定対象部位としたSPECTを行う場合
を例に、実際の動作を説明する。たとえば第2図に示す
ように心筋11は人体の中で偏った位置にある。そこで
、ガンマカメラ2がA、B。 C1・・・の各位置に置かれるとき、心筋11からガン
マカメラ2までの距離もその各位置ごとに大きく異なる
ことになる。そのため各方向のプロジェクションデータ
は感度及び分解能とも大きく異なる。 そこで、まずガンマカメラ2を被写体1の周囲に1回転
させて各方向のプロジェクションデータをデータ収集メ
モリ6において収集し、これから画像再構成装置7によ
り画像を得る。するとその再構成画像には心筋11の像
が現れているので、図示しない画像表示装置を観察する
ことによりこれを確認した後、CPUl0によって心筋
11の認識を行い、心筋11の画像の重心12の位置を
求める。各方向ごとのガンマカメラ2の回転中心からの
距離はあらかじめデータ収集メモリ6に格納されている
ため、これを用いてCPUl0により心筋重心12から
ガンマカメラ2までの距ML1、L2.L3.・・・を
各方向ごとに求める。つぎにデータ収集メモリ6に格納
されていた各方向のプロジェクションデータを順次読み
出し、その各プロジェクションデータが収集されたとき
の距離LL、L2.L3.・・・に応じた逆フィルタを
逆フイルタ用メモリ8から読み出して、この逆フィル夕
をフィルタリング装置9によりプロジェクションデータ
に作用させる。 したがって、このようなフィルタ処理を受けた後のプロ
ジェクションデータは、距離の相違に基づく感度及び分
解能の相違が補正されて均一なものとされる。そこで、
このような補正を受けたプロジェクションデータを用い
て再び画像再構成装置7により画像再構成処理すること
により、優れた画質のSPECT像を得ることができる
。 なお、上記の逆フィルタは距離の相違に基づく感度及び
分解能を補正するためのものとして述べたが、実際には
ノイズをも補正するものとして変形することが望ましい
。また、心筋を測定対象部位としている場合でも、RI
が心筋以外に肝臓などにも集積しているときにはある断
面の再構成画像上では心筋の像と肝臓の像とが現れ、心
筋画像のみの重心位置を求められないこともある。その
ようなときは心筋の像のみが現れている別の断面の再構
成画像を用いて心筋重心を求める。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, a gamma camera 2 equipped with a collimator 21 is directed toward a subject (patient) 1, and this gamma camera 2 is rotated by a moving device 3 around the center O of the subject 1. . The collimator 21 is a collimator for SPECT. In this embodiment, the gamma camera 2 is not only rotated on a circular orbit, but also moves on an elliptical orbit that follows the cross-sectional shape of the subject 1, with the distance to the rotation center 0 being changed in each direction. It is now possible to do so. Mobile bag W
3 is for moving the gamma camera 2 not only in the rotational direction but also in the radial direction. When radiation from the RI administered to the subject 1 enters the gamma camera 2, a position signal representing the position of incidence is generated every time the radiation is incident. This position signal is sent to the data collection memory 6 via the data bus 5 controlled by the CPU10. The movable bag W3 of the gamma camera 2 is controlled by the movement control device 4, and the gamma camera 2 is kept stationary for a certain period of time in each direction. By counting the position signals obtained during the stationary time for each position signal in the data collection memory 6, the distribution of counts for each position of the incident radiation is collected as projection data. This projection data is stored in the data collection memory 6 along with information indicating the direction (angle) of the gamma camera 2 at that time and the distance from the rotation center 0 obtained from the movement control device 4. Gamma camera 2 in each direction
When projection data in each direction of 360° is obtained by repeatedly stopping the camera and collecting projection data in that direction, the image reconstruction device 7 uses an image reconstruction algorithm such as a back projection method to process the projection data in each direction. SPECT that is processed and represents the distribution image of RI within subject 1
Get the statue. The above configuration is the same as that of a normal SPECT apparatus, but in this embodiment, an inverse filter memory 8 and a filtering device W9 for applying this inverse filter to the projection data stored in the data collection memory 6 are provided. ing. In order to store the inverse filter in the inverse filter memory 8, the following operation is performed prior to SPECT photography of the subject 1. First, a point radiation source (not shown) is placed in front of the gamma camera 2. At this time, the gamma camera 2 is equipped with SPECT, which is used when actually collecting the projection data of the subject 1.
The collimator 21 is attached. And curve a in Figure 3. The distribution of counts for each position as shown in b and c is obtained as projection data. By changing this projection data to a plurality of distances from the point ray source to the gamma camera 2, a plurality of projection data a, b, c, . . . are obtained as shown in FIG. These projection data indicate the overall sensitivity and resolution characteristics of the gamma camera 2 with the collimator 21 attached. Curve a is the case where the distance is the shortest, and both sensitivity and resolution are good. Curve b is a case where the distance is a little far, and the sensitivity and resolution are slightly degraded. Curve C is a case where the distance becomes large, and the sensitivity and resolution are considerably degraded. Some projection data a, b,
c, ---, the CPU 10 (or the operator) finds an inverse filter for each distance so that the sensitivity and resolution are uniform at any distance. Then, the inverse filter is stored in the inverse filter memory 8 for each distance. This inverse filter may be stored in the form of a table. Next, the actual operation will be explained using, as an example, a case where SPECT is performed using the myocardium as the measurement target site. For example, as shown in FIG. 2, the myocardium 11 is located at an uneven position in the human body. So, gamma camera 2 is A and B. When placed at each position of C1..., the distance from the myocardium 11 to the gamma camera 2 also varies greatly depending on the position. Therefore, the projection data in each direction differs greatly in sensitivity and resolution. Therefore, first, the gamma camera 2 is rotated once around the subject 1, projection data in each direction is collected in the data collection memory 6, and an image is obtained from the data by the image reconstruction device 7. Then, an image of the myocardium 11 appears in the reconstructed image, so after confirming this by observing an image display device (not shown), the myocardium 11 is recognized by the CPU10, and the center of gravity 12 of the image of the myocardium 11 is Find the location. Since the distance from the rotation center of the gamma camera 2 for each direction is stored in advance in the data collection memory 6, the distance ML1, L2, etc. from the myocardial center of gravity 12 to the gamma camera 2 is calculated by the CPU 10 using this distance. L3. ... is determined for each direction. Next, the projection data in each direction stored in the data collection memory 6 is sequentially read out, and the distances LL, L2, . L3. ... is read out from the inverse filter memory 8, and this inverse filter is applied to the projection data by the filtering device 9. Therefore, projection data subjected to such filter processing is made uniform by correcting differences in sensitivity and resolution due to differences in distance. Therefore,
By performing image reconstruction processing again by the image reconstruction device 7 using the projection data that has undergone such correction, a SPECT image of excellent image quality can be obtained. Although the above-mentioned inverse filter has been described as being for correcting the sensitivity and resolution based on the difference in distance, it is actually desirable to modify it so that it also corrects noise. Furthermore, even when the myocardium is the measurement target site, the RI
When myocardium is accumulated not only in the myocardium but also in the liver, an image of the myocardium and an image of the liver appear on the reconstructed image of a certain cross section, and it may not be possible to determine the center of gravity of only the myocardial image. In such a case, the center of gravity of the myocardium is determined using a reconstructed image of another cross section in which only the image of the myocardium appears.

【発明の効果】【Effect of the invention】

この発明のSPECT装置によれば、放射線検出器のR
Iまでの距離の相違に基づく特性の相違を、プロジェク
ションデータの段階で補正して均質なプロジェクション
データを得、これにより画質の優れたSPECT像を再
構成することができる。
According to the SPECT apparatus of the present invention, the radiation detector R
Differences in characteristics due to differences in distance to I can be corrected at the projection data stage to obtain homogeneous projection data, thereby making it possible to reconstruct a SPECT image with excellent image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図は心
筋撮影時のガンマカメラ位置及び心筋からの距離を説明
する模式図、第3図は点線源からガンマカメラまでの距
離ごとの点線源に関するプロジェクションデータを示す
グラフである。 0・・・回転中心、1・・・被写体、11・・・心筋、
12・・・心筋重心、2・・・ガンマカメラ、21・・
・コリメータ、3・・・ガンマカメラ移動装置、4・・
・移動制御装置、5・・・データバス、6・・・データ
収集メモリ、7・・・画像再構成装置、8・・・逆フイ
ルタ用メモリ、9・・・フィルタリング装置、10・・
・CPU。
Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a schematic diagram explaining the gamma camera position and distance from the myocardium during myocardial imaging, and Fig. 3 is a schematic diagram illustrating the position of the gamma camera and the distance from the myocardium during myocardial imaging. 3 is a graph showing projection data regarding a point source. 0...Rotation center, 1...Subject, 11...Myocardium,
12... Myocardial center of gravity, 2... Gamma camera, 21...
・Collimator, 3... Gamma camera moving device, 4...
- Movement control device, 5... Data bus, 6... Data collection memory, 7... Image reconstruction device, 8... Memory for inverse filter, 9... Filtering device, 10...
・CPU.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)放射線検出手段と、該放射線検出手段を被写体の
周囲に回転させる手段と、上記放射線検出手段から得ら
れるプロジェクションデータを収集する手段と、あらか
じめ放射線検出手段から複数の異なる距離だけ離して点
線源を置いて収集したプロジェクションデータから、距
離ごとの逆フィルタを求める手段と、この逆フィルタを
距離ごとに記憶する記憶手段と、被写体に関する各方向
のプロジェクションデータを画像再構成処理する画像再
構成処理手段と、再構成画像から被写体内の測定対象部
位の位置を求める手段と、測定対象部位位置から各プロ
ジェクションデータを得たときの放射線検出手段までの
距離を求める手段と、求めた距離に応じた逆フィルタを
上記の記憶手段から読み出してこれを対応プロジェクシ
ョンデータに作用させるフィルタリング手段とを有する
ことを特徴とするSPECT装置。
(1) Radiation detection means, means for rotating the radiation detection means around the subject, means for collecting projection data obtained from the radiation detection means, and dotted lines separated from the radiation detection means by a plurality of different distances in advance. means for obtaining an inverse filter for each distance from projection data collected from a source, a storage means for storing the inverse filter for each distance, and an image reconstruction process for reconstructing an image of projection data in each direction regarding a subject. means for determining the position of the measurement target part within the subject from the reconstructed image; means for determining the distance from the measurement target part position to the radiation detection means when obtaining each projection data; A SPECT apparatus comprising filtering means for reading an inverse filter from the storage means and applying it to corresponding projection data.
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