JPH0616099B2 - Ｃｔ装置におけるデータ補正装置 - Google Patents

Ｃｔ装置におけるデータ補正装置

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JPH0616099B2
JPH0616099B2 JP1028230A JP2823089A JPH0616099B2 JP H0616099 B2 JPH0616099 B2 JP H0616099B2 JP 1028230 A JP1028230 A JP 1028230A JP 2823089 A JP2823089 A JP 2823089A JP H0616099 B2 JPH0616099 B2 JP H0616099B2
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    • Y10S378/901—Computer tomography program or processor

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はポジトロンＣＴ装置、Ｘ線ＣＴ装置などにおい
て、計測中に被検者に体動が生じたときにそのデータを
自動的に補正するためのＣＴ装置におけるデータ補正装
置に関するものである。
「従来の技術」 ポジトロンＣＴ装置等による計測時間は通常数１０分か
ら数時間かかり、この間、被検者は同一変勢を保たなけ
ればならなかった。もし、計測中に被検者に体動がある
とデータが乱され、この乱されたデータにより抽出され
たイメージはぼけが生じたり、アーチファクトと呼ばれ
る不自然なノイズパターンが現われる。
従来はこのような問題点を解決する方法として、長時間
にわたり被検者の体動を防ぐために被検者の測定部位を
固定する方法とＴＶカメラ等で被検者をモニタし、体動
があったとき測定者が元に戻す方法があった。
このうち、被検者を固定する方法には、被検者の体をベ
ッドにベルトで固定する方法とか、測定部位の頭部をマ
スクを用いて固定する方法などがあった。
また、被検者をモニタする方法は、第７図に示すよう
に、ＴＶカメラで撮影した計測開始時の被検者を静止画
像（実線状態）として表示し、計測中の被検者の体動に
よる画像をその上に合成して表示（点線状態）して、そ
の画像をモニタしている測定者が、または、被検者自身
がその画像を見ながら静止画像に一致するように元に戻
す方法である。
「発明が解決しようとする課題」 被検者を長時間にわたり固定する方法では、被検者に苦
痛を強いることになり、特に被検者が疾病を有する場合
には長時間にわたり固定することは不可能であった。ま
た、固定するとはいっても完全ではないため、どうして
も被検者の体動は避けられず、抽出されたイメージの劣
化現象が生じていた。さらに、大脳生理学的知見を得る
ための計測では被検者の固定による苦痛のため、平常時
の脳機能とは異ったデータを収集することになる可能性
があるなどの問題もあった。
被検者をモニタする方法は、体動を生じさせないことを
目的とするものであるから、本質的な解決にはならず、
依然として被検者を固定することが必要であった。ま
た、体動が生じた場合、このときに得られたデータを用
いることができない。特に、体内アイソトープ分布の時
間変化を観測する場合には、極めて重大な問題であっ
た。
本発明は被検者に体動が生じてもその体動に大じてデー
タを自動的に補正する装置を提供することを目的とする
ものである。
「課題を解決するための手段」 本発明はガントリのトンネル内に、被検者を保持するた
めの被検者保持装置を臨ませ、断層イメージを得るため
のＣＴ装置において、前記被検者の体動を検出する体動
センサと、この体動センサの体動データをアドレス補正
データに変換処理する体動データ処理部と、前記ガント
リでの断層データを処理する断層データ処理部と、この
断層データのアドレスを体動データのアドレスで補正す
るアドレス変換部と、データを記憶するメモリとを具備
してなるものである。
「作用」 ベッドなどの被検者保持装置上の被検者は、ある程度の
自由度が与えられている。この状態でＣＴ装置のガント
リの検出器によりデータを収集する。同時に、ＴＶカメ
ラなどのセンサによって被検者に取付けられたマーカを
モニタして体動を常時検出する。体動があるとその大き
さ、方向、角度などのデータが、体動データ処理部へ送
られてアドレス補正のためのデータに変換される。そし
て、この体動アドレスによりガントリからの断層データ
のアドレスをアドレス変換部で補正してメモリに記憶す
る。このデータによって補正されたぼけ等のない良質の
断層イメージが画像として描出される。
なお、被検者は被検者保持装置上に固定されているが、
保持装置自体が体軸に近い回転軸を中心にして回動でき
るようにし、体動があったときに保持装置とともに少し
動くことができるようにして補正する場合と、被検者を
まったく固定せずに自由に動けるようにして補正する場
合とがある。
「実施例」 本発明の実施例を図面について説明する。
第１実施例として、被検者は被検者保持装置上に固定さ
れているが、保持装置自体が体軸に近い回転軸を中心に
して回動できるようにし、体動があったときに保持装置
とともに少し動くことができるようにして補正する方法
を説明する。すなわち、被検者は完全に固定されている
場合に比し、ベッドやヘッドレストなどと一緒であって
も少しでも動ける場合は苦痛がかなり緩和されることに
よる。
第１図において、(1)はポジトロンＣＴ装置の場合のガ
ントリで、このガントリ(1)は、γ線を検出するための
シンチレータ(2)と光電子増倍管(3)からなる放射線検出
器(4)を多数リング状に並べ、かつ多重に積層してなる
ものである。このガントリ(1)の内側には背景雑音の低
下、測定範囲の設定などのためシールドコリメータ(5)
とスライスコリメータ(6)が設けられている。このガン
トリ(1)のトンネル(7)内には、ベッド、ベッドレストな
どからなる被検者保持装置(8)が進退自在に設けられ、
被検者(9)が載せられて固定される。この被検者保持装
置(8)には、被検者(9)の体軸に近いところに、回転軸(1
0)が設けられ、被検者(9)はこの回転軸(10)を中心にし
て被検者保持装置(8)と一体にある程度の回転の自由度
が与えられるようになっている。
また、前記被検者(9)の測定部位、例えば頭部には、マ
ーカ(11)が取付けられ、このマーカ(11)に臨ませてＰＳ
Ｄ（位置検出素子）やＴＶカメラなどの体動センサ(12)
が設けられる。また、回転部に回転エンコーダをとり付
けて体動センサとして用いてもよい。この体動センサ(1
2)は検出されたデータをアドレス補正データに変換処理
する体動データ処理部(13)を介してアドレス変換部(14)
に結合されている。また、前記ガントリ(1)の放射線検
出器(4)…は断層データを処理する断層データ処理部(1
5)、２つの相対向する放射線検出器(4)からの時間信号
が同時にきたものであるかを判定する同時計数部(16)を
介して前記アドレス変換部(14)に結合されている。さら
にこのアドレス変換部(14)はコンピュータ(20)内のメモ
リ(17)、データ蓄積装置(18)を介してイメージ表示装置
(19)に結合されている。
前記アドレス変換部(14)は第２図に示すように、第１、
第２、第３変換テーブルメモリ(21)(22)(23)と加減算器
(24)とで構成されている。
以上のような構成における作用を説明する。
ガントリ(1)の放射線検出器(4)…で被検者(9)からのγ
線を検出し、パルス信号として出力する。断層データ処
理部(15)ではパルス信号に対して発生した時間を同定
し、時間信号を同時計数部(16)に送るとともに、、エネ
ルギ弁別によりγ線光子であることを判定する。同時計
数部(16)では２つの放射線検出器(4i)(4j)からの時間信
号が同時にきたものであるかを判定し、同時にきた場合
にはアドレス変換部(14)に送る。
また、ＴＶカメラなどの体動センサ(12)で被検者(9)の
頭部のマーカ(11)をモニタすることにより、体動のデー
タとして回転角信号(△θ)を得る。この回転角信号(△
θ)は体動データ処理部(13)にてディジタルの電気信号
に変換して前記アドレス変換部(14)に送る。
このアドレス変換部(14)では体動に伴うアドレスの補正
を行う。ポジトロンＣＴ装置では、第３図に示すように
被検者(9)から同時に180度反対方向に放出される２個の
γ線を検出し、この検出した２個の放射線検出器(4i)(4
j)の中心を結ぶ直線としてデータを得るが、イメージ再
構成処理のため、通常これらのデータ(放射線検出器アド
レス対デ-タ)は、アドレス変換部(14)において極座標形式
のデータに変換される。すなわち、同時計数した対の放
射線検出器(4i)(4j)の各アドレスから第１、第２変換テ
ーブルメモリ(21)(22)にて被検者(9)の回転軸(10)を中
心として極座標(Ti,θi)にまずアドレス変換する。
ついで、第２の変換テーブルメモリ(22)から角度座標
(θ1)に、体動データ処理部(13)からの被検者(9)のずれ
角(Δθ1)を加減算器(24)で加算または減算して体動後
の角度座標(θ1±Δθ1)を得る。
このとき(T1)は回転軸(10)から等距離であり、変化しな
い。
つぎに、第３の変換テーブルメモリ(23)ではガントリ中
心点(O)を中心とする極座標(T0,θ0)に変換する。この
ようにしてアドレスの補正されたデータはメモリ(17)を
介してデータ蓄積装置(8)に蓄積される。すべてのデー
タが揃うと、イメージ表示装置(19)で断層イメージが表
示される。
つぎに、被検者(9)を被検者保持装置(8)に全く固定せず
に自由に動けるようにした場合の実施例を第４図ないし
第６図に基づき説明する。
被検者(9)の頭部等に３〜４点のマーカ(11)を付し、か
つマーカ(11)に臨ませて１ないし複数台のＴＶカメラ等
からなる５軸動き検出用センサ(12)…を設置する。
このセンサ(11)…にて体動の３次元的情報として第５図
に示すような位置情報Δｘ、Δｙ、Δｚと回転情報Δθ
(ｘ軸中心の回転角)、Δφ(y軸中心の回転角)を得る。
これらの体動データを体動データ処理部(13)でディジタ
ル値に変換して出力する。
この体動データにより断層データのアドレス補正を行う
が、この補正方法にはつぎの２方法がある。
第１の方法（ヒストグラムモード） アドレス変換部(13)に、体動の変位データを刻々と与
え、３次元データメモリへの断層データの書込みアドレ
スを逐次補正する方法。
第２の方法（リストモード） 体動による補正をしていない断層データと、体動の変動
データとを同時に記録し、全データの収集を終了した
後、コンピュータにより演算し、各データを補正する方
法、 第１の方法では、３次元イメージデータの収集方法とし
て３次元イメージメモリ(17)を用いる。例えば第６図に
示すように、ガントリ(1)内に３Ｄイメージメモリ(17)
を想定する。そして、同時計測した放射線検出器(4)(4)
を結ぶ直線で、３Ｄイメージメモリ(17)を通過する部分
(画素)にデータを書き込んでいく。これを繰返すことに
よって、この３Ｄイメージメモリ(17)上に、データが蓄
積されてゆき、計測終了後にイメージを再構成する。こ
の３Ｄイメージメモリ(17)への書込みはアドレス補正が
なければ第４図に示すように、断層データ処理部(15)に
おけるコインシデンス対放射検出器アドレスから３Ｄイ
メージメモリ(17)の中のどの画素にデータを書込むかを
３Ｄメモリアドレス発生器(14)により指定し、これによ
って指定されたアドレスのメモリ内容がインクリメンタ
(25)に読み込まれ、新しいデータが付加される。
ここで、アドレス補正をする場合には、体動データ処理
部(13)からの被検者(9)の体動データを用いて３Ｄイメ
ージメモリ(17)への書込みアドレス補正をする。
第２の方法では同時計数した検出器アドレス対データと
体動変位データを各イベントごとにハードディスクに順
次記録し、計測終了後に、これらのデータを整理、計算
して補正する。
「発明の効果」 本発明は上述のように構成したので以下のような効果を
有する。
(1)被検者に対して苦痛を強いることなく長時間安定し
たデータが得られる。
(2)体動による乱れのない良質の断層イメージが得られ
る。
(3)長時間固定しておくことのできないような患者や動
物も計測できる。
(4)苦痛を与えることがないので脳の生理学的状態をそ
のまま計測できる。
(5)運動などの体動を積極的に被検者に与えて、このと
きの様子を計測できる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明によるＣＴ装置におけるデータ補正装置の実
施例を示すもので、第１図は第１実施例の説明図、第２
図はアドレス変換部のブロック図、第３図は座標変換の
説明図、第４図は第２実施例の説明図、第５図は座標軸
の説明図、第６図は３Ｄイメージメモリの説明図、第７
図は従来の体動モニタの説明図である。 (1)……ガントリ、(2)……シンチレータ、(3)……光電
子増倍管、(4)……放射線検出器、(5)……シールドコリ
メータ、(6)……スライスコリメータ、(7)……トンネ
ル、(8)……被検者保持装置、(9)……被検者、(10)……
回転軸、(11)……マーカ、(12)……体動センサ、(13)…
…体動データ処理部、(14)……アドレス変換部、(15)…
…断層データ処理部、(16)……同時計数部、(17)……メ
モリ、(18)……データ蓄積装置、(19)……イメージ表示
装置、(20)……コンピュータ、(21)(22)(23)……変換テ
ーブルメモリ、(24)……加減算器、(25)……インクリメ
ータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 裕之 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 清水 啓司 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ガントリのトンネル内に、被検者を保持す
    るための被検者保持装置を臨ませ、断層イメージを得る
    ためのＣＴ装置において、前記被検者の体動を検出する
    体動センサと、この体動センサの体動データをアドレス
    補正データに変換処理する体動データ処理部と、前記ガ
    ントリでの断層データを処理する断層データ処理部と、
    この断層データのアドレスを体動データのアドレスで補
    正するアドレス変換部と、データを記憶するメモリとを
    具備してなることを特徴とするＣＴ装置におけるデータ
    補正装置。
  2. 【請求項２】被検者保持装置は回転軸を具備し、体動セ
    ンサは被検者の体動による回動角度を検出するものから
    なる請求項(1)記載のＣＴ装置におけるデータ補正装
    置。
  3. 【請求項３】体動センサは被検者の体動を３次元的に検
    出するものからなり、メモリは３次元イメージメモリか
    らなり、この３次元イメージメモリへのアクセスアドレ
    スを、３次元体動アドレスで補正してなる請求項(1)記
    載のＣＴ装置におけるデータ補正装置。
  4. 【請求項４】アドレスの補正は各イベント毎に行い、補
    正後のデータをメモリに記録するようにした請求項(1),
    (2)または(3)記載のＣＴ装置におけるデータ補正装置。
  5. 【請求項５】各イベント毎の断層データと体動データの
    アドレスとを独立して記録し、全計測終了後にアドレス
    の補正処理を行うようにした請求項(1),(2)または(3)記
    載のＣＴ装置におけるデータ補正装置。
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