JPS63242226A - Local brain blood flow measuring apparatus - Google Patents

Local brain blood flow measuring apparatus

Info

Publication number
JPS63242226A
JPS63242226A JP62075871A JP7587187A JPS63242226A JP S63242226 A JPS63242226 A JP S63242226A JP 62075871 A JP62075871 A JP 62075871A JP 7587187 A JP7587187 A JP 7587187A JP S63242226 A JPS63242226 A JP S63242226A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blood flow
cerebral blood
local cerebral
mode
function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP62075871A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0661331B2 (en
Inventor
徳典 木村
一元 木村
瀬川 弘
裕一 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP62075871A priority Critical patent/JPH0661331B2/en
Publication of JPS63242226A publication Critical patent/JPS63242226A/en
Publication of JPH0661331B2 publication Critical patent/JPH0661331B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Clinical applications
    • A61B6/507Clinical applications involving determination of haemodynamic parameters, e.g. perfusion CT

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は例えばX線CT装置を用い、トレーサ(例えば
キセノンあるいはクリプトンガス)吸入法による局所脳
血流(γ−CBF>測定を行い得る所謂局所脳血流測定
装置に関し、特にその解析アルゴリズムに関する。
Detailed Description of the Invention [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention uses, for example, an X-ray CT apparatus to detect local cerebral blood flow (γ-CBF> The present invention relates to a so-called local cerebral blood flow measurement device that can perform measurements, and particularly to its analysis algorithm.

(発明の従来技術とその問題点) 従来より、局所脳血流測定は一般に次のようにして行わ
れている。
(Prior Art of the Invention and its Problems) Conventionally, local cerebral blood flow measurement has generally been performed as follows.

トレーサ吸入と平行して頭部の所定のスライス而を経時
的に何度かスキャンすることにより断層像を作成し、作
成された断層像を基に所定の脳組織局所でのトレーサ濃
度の時間的変化(以下、C1(t)と略記する。及び動
脈中でのトレーサ濃度の時間的変化(以下Ca(t)と
略記する)を得る。
A tomographic image is created by scanning a predetermined slice of the head several times over time in parallel with tracer inhalation, and based on the created tomographic image, the tracer concentration in a predetermined brain tissue region is determined over time. The change (hereinafter abbreviated as C1(t)) and the temporal change in the tracer concentration in the artery (hereinafter abbreviated as Ca(t)) are obtained.

そして、1qられたC1(t)、 Ca(t)を基にF
iCkの原理に基づく次式(Kety−3chmidt
の式)の関係より脳血流パラメータすなわちλi(分配
計数)。
Then, based on C1(t) and Ca(t), which are calculated by 1q, F
The following formula (Kety-3chmidt
The cerebral blood flow parameter, ie, λi (distribution coefficient), is determined by the relationship of

Ki(立ち上り率)、fi(脳血流量)を算出する。Ki (rise rate) and fi (cerebral blood flow) are calculated.

Ci(旬− λi  −K i  fTCa(t) ・exp[−k
 1(T−t)] dt・・・(1]又は、 −Ci(丁)=ki(λ i  −Ca(t)−C1(
t))dt                  ・・
・(1°)ただし、Ci(丁):時刻Tにおける組織i
のトレーサ濃度 そして、上記(1)式又は(1°)式に基づいてr−〇
BFを求める方法が種々試みられている。その1つは本
件出願人が先に提案(特開昭80−199527号)し
たものであり、「Area−Intel;l法」と称さ
れるものでおり、他の1つは米国特許第4610258
号に開示されているrLsQ−2法」と称されるもので
ある。以下順次説明する。尚、以降の説明では便宜的に
上記各パラメータλi、ki、fiの添字「1」を省略
して単にλ、に、fとして表す。
Ci(season− λi −K i fTCa(t) ・exp[−k
1(T-t)] dt...(1] or -Ci(Ding)=ki(λ i -Ca(t)-C1(
t))dt...
・(1°) However, Ci: organization i at time T
Various methods have been attempted to determine r-BF based on the tracer concentration and the above equation (1) or equation (1°). One of them was proposed earlier by the present applicant (Japanese Patent Application Laid-open No. 80-199527) and is called the "Area-Intel method," and the other is U.S. Patent No. 4,610,258.
The rLsQ-2 method disclosed in No. The following will be explained in order. In the following explanation, for convenience, the subscript "1" of each of the parameters λi, ki, and fi is omitted, and the parameters are simply expressed as λ and f.

(Area−InteCl法〉 前記(1゛)式の両辺をtについてO−Tまで積分して
1=0でC(t)=Oとおくと、 C(丁) =k (λ f、Ca(t)dt   fo
 C(t)dt  )・・・(2) 上記(2)式をkについて解いて なおλは前もって 実際にはCa(t)、 C(t)は第3図に示すような
離散データで与えられている。
(Area-InteCl method) Integrating both sides of the above equation (1゛) with respect to t up to OT and setting 1=0 and C(t)=O, C(t) = k (λ f, Ca( t) dt fo
C(t) dt )...(2) After solving equation (2) above for k, we find that λ is actually given in advance as Ca(t) and C(t) is given as discrete data as shown in Figure 3. It is being

このように上記方法は第3図のデータCa(t)とC(
t)の立上りと立下り両方を用いて解析することができ
る方法であるが、以下の如き問題点を有する。■λ、に
、fを精度良く求めることができない。■C(t)のデ
ータ数(スキャン数)を立下りがほぼOとなるまで行う
必要があるので、スキャン数が多くなる。
In this way, the above method uses the data Ca(t) and C(
Although this method allows analysis using both the rise and fall of t), it has the following problems. ■It is not possible to accurately determine f for λ. (2) Since it is necessary to increase the number of data (number of scans) of C(t) until the falling edge becomes almost O, the number of scans increases.

< LSQ−2法〉 この方法は前記(1)式をもとに忠実に最小2乗法を適
用したものであり、 n − (j=1.・・・n) ・・・(3) ここでC1(Tj)は脳組織 局所1のトレーサ濃度 上式(3)を最小にするようにλ、kを求める。
<LSQ-2 method> This method faithfully applies the least squares method based on the above equation (1), and n − (j=1...n) ...(3) where For C1(Tj), λ and k are determined so as to minimize the tracer concentration in brain tissue local area 1 according to equation (3).

具体的には の2つの方程式より、λ、kについて解くが、このrL
SQ−2法」ではekの項を含むために非線形の方程式
となり、kについては逐次近似法などの数値解法をとる
必要があるため処理時間がかかるという問題を有する。
Specifically, from the two equations, we solve for λ and k, and this rL
The SQ-2 method has the problem that it becomes a nonlinear equation because it includes the term ek, and requires a numerical solution such as successive approximation for k, which takes a long processing time.

但し、前記「Area−■nteg法」に対してはλ、
に、fの精度(ファンクショナルイメージのS/N ’
)は優れている。
However, for the "Area-■nteg method", λ,
, the accuracy of f (S/N' of functional image
) is excellent.

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、局所脳
血流測定に用いられる計算の各種パラメータ及び血流量
を正確かつ高速に求めることのできる解析装置を備えた
局所脳血流測定装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a local cerebral blood flow measurement device equipped with an analysis device that can accurately and quickly determine various calculation parameters and blood flow volume used in local cerebral blood flow measurement. The purpose is to provide.

[発明の溝成] (問題点を解決するための手段〉 動脈血中トレーサ濃度Ca(t)と組織中トレーサ濃度
C1(t)を基に血流組織分配計数λ、立上り率k及び
局所脳血流Mfを求める解析装置を含むものにおいて、
次式 En = が最小となるλ、kを求めることを特徴とするものであ
る。
[Means of the invention] (Means for solving the problem) Blood flow tissue distribution coefficient λ, rise rate k, and local cerebral blood are calculated based on the arterial blood tracer concentration Ca(t) and the tissue tracer concentration C1(t). In one including an analysis device for determining the flow Mf,
This method is characterized by finding λ and k that minimize the following equation En=.

く作 用) 非線形方程式を解く必要がないので高速処理が可能とな
る。
(Function) Since there is no need to solve nonlinear equations, high-speed processing is possible.

(実施例) 次に、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例たる局所脳血流測定装置の構成
を示すブロック図である。本実施例装置100はX線C
T装置50.トレーサ吸入装置部60及びデータ収集制
御部20とを有して成る。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a local cerebral blood flow measuring device according to an embodiment of the present invention. The apparatus 100 of this embodiment is an X-ray C
T device 50. It includes a tracer inhaler section 60 and a data collection control section 20.

前記X線CT装置部50は、寝台天板1に横臥する被検
体2の頭部を挿入可能な尾形孔3を有すると共に被検体
1の頭部の周囲を回動する図示しないX線管よりのX線
陽射によってスライス面4について断層尾形をするガン
トリ5と、例えばガントリ5内のX線管に印加される高
電圧を制御することによりX線曝射を指令する曝射指令
装置45と、前記ガントリ5内の図示しない検出器より
出力されるデータを収集して多数のプロジェクションデ
ータにまとめるデータ収集装置6と、データ収集装置6
より出力されるプロジェクションデータを基にしてスラ
イス面4の断層像を再構成する画像再構成装置7と、画
像再構成装置7より出力される時系列順の複数の断層像
についての画像データに基づき、Ca(t)とC1(t
)とを解析する画像解析装置8(後に詳述する)と、前
記画像再構成装置7により構成された断層像及び/また
は画像解析装置8により解析されたλ、に、fの数値デ
ータ、ファンクショナルイメージを表示する画像表示装
置9とを有して構成される。
The X-ray CT device section 50 has a tail-shaped hole 3 into which the head of a subject 2 lying on the bed top 1 can be inserted, and is connected to an X-ray tube (not shown) that rotates around the head of the subject 1. a gantry 5 that forms a tomographic tail shape on the slice plane 4 by X-ray radiation; and an exposure command device 45 that commands X-ray exposure by controlling, for example, a high voltage applied to an X-ray tube in the gantry 5. , a data collection device 6 that collects data output from a detector (not shown) in the gantry 5 and compiles it into a large number of projection data;
an image reconstruction device 7 that reconstructs a tomographic image of the slice plane 4 based on projection data output from the image reconstruction device 7; , Ca(t) and C1(t
) and an image analysis device 8 (described in detail later) that analyzes the tomographic image constructed by the image reconstruction device 7 and/or λ analyzed by the image analysis device 8, numerical data of f, and funk. and an image display device 9 that displays a national image.

前記トレーサ吸入装置部60は、トレーサの再利用を図
るために閉鎖系になっており、トレーサボンベ10より
供給されるトレーサと酸素ボンベ11より供給される酸
素とを混合する混合ガスタンク12と、前記混合ガスタ
ンク12内の酸素濃度をモニタすると共に、前記混合ガ
スタンク12内の酸素濃度を一定に維持するために酸素
供給研を調節する調節バルブ13を自動制御する酸素濃
度監視装置14と、被検体2の0口を覆うマスク15と
、前記マスク15内に混合ガスを供給すると共に被検体
2の呼気の混入を防止するための一方向性逆止弁を前記
マスク15の近傍に備えて、前記混合ガスタンク12と
前記マスク15との間に接続される吸気チューブ16と
、混合ガスと酸素との切り換えを行う切換バルブ46を
駆動するバルブ駆動装置42と、前記マスク15に取り
付けられると共に吸気チューブ16よりの混合ガス流を
緩衝するバッファ袋17と、前記マスク15内の呼気を
混合ガスタンク12内に供給すると共に被検体2の呼気
の逆流を防止するための一方向性逆止弁を′前記マスク
15の近傍に配置して、後述する炭酸ガス(CO2)吸
着装置18を介してマスク15と混合ガスタンク12と
の間に接続され、かつ、前記スライス面4を貫通する呼
気チュー119と、呼気中の炭酸ガスを吸着除去する炭
酸ガス吸@装置18とを有して構成される。
The tracer inhaler section 60 is a closed system in order to reuse the tracer, and includes a mixed gas tank 12 that mixes the tracer supplied from the tracer cylinder 10 and oxygen supplied from the oxygen cylinder 11; an oxygen concentration monitoring device 14 that monitors the oxygen concentration in the mixed gas tank 12 and automatically controls a control valve 13 that adjusts the oxygen supply in order to maintain the oxygen concentration in the mixed gas tank 12 constant; A mask 15 that covers the 0 mouth of the gas mixture, and a one-way check valve for supplying the mixed gas into the mask 15 and preventing the exhaled breath of the subject 2 from getting mixed in, is provided near the mask 15. An intake tube 16 connected between the gas tank 12 and the mask 15; a valve drive device 42 that drives a switching valve 46 for switching between mixed gas and oxygen; a buffer bag 17 for buffering the mixed gas flow of the mask 15; An exhalation tube 119 is disposed near the mask 15 and the mixed gas tank 12 via a carbon dioxide (CO2) adsorption device 18, which will be described later, and passes through the slice surface 4. It is configured to include a carbon dioxide gas suction device 18 that adsorbs and removes carbon dioxide gas.

尚、データ収集制御部20は、前記曝射指令装置45を
介してX線曝射タイミングを制御すると共に、前記バル
ブ駆動装置42を介して混合ガスと酸素との切り換えタ
イミングを制御する。
The data collection control unit 20 controls the X-ray exposure timing via the exposure command device 45 and also controls the switching timing between the mixed gas and oxygen via the valve drive device 42.

次に、前記画像解析装置8の構成の一例を示すブロック
図である。21は画像再構成装置7(第1図〉より出力
されるところのトレーサ吸入前の画像データ(以下、P
 (o)と略記する)を記憶可能な第1のメモリであり
、22は前記画像再構成装置7より出力されるところの
トレーサ吸入後の複数枚の画像データ(以下、P (t
)と略記する)を記憶可能な第2のメモリである。23
は前記第2のメモリ22に記憶されたP (t)と前記
第1のメモリ21に記憶されたP (0)との減算を行
う減算部である。25は前記減算部23より出力される
呼気中トレーサ濃度Ca1r(t)あるいはEXTlを
介して外部より与えられるCa1r(t)を記憶可能な
第3の記憶部であり、いずれが記憶されるかは切換手段
24のモード切り換えによる。また、26は前記減咋部
23より出力されるC1(t):(i=1.2.・・・
、N>を記憶可能な第4のメモリであり、28は外部よ
りヘマトクリット値Ht(%)を取り込み、このl−1
tに基づいて血液中のトレーサ濃度の換算計数αを算出
するα算出部である。
Next, it is a block diagram showing an example of the configuration of the image analysis device 8. Reference numeral 21 denotes image data before tracer inhalation (hereinafter referred to as P
22 is a first memory capable of storing a plurality of image data after tracer inhalation (hereinafter referred to as P (t
)) is a second memory capable of storing . 23
is a subtraction unit that performs subtraction between P (t) stored in the second memory 22 and P (0) stored in the first memory 21 . Reference numeral 25 denotes a third storage unit capable of storing the exhaled tracer concentration Ca1r(t) output from the subtraction unit 23 or Ca1r(t) given from the outside via EXTl. This is due to mode switching by the switching means 24. Further, 26 is C1(t) outputted from the attenuator 23: (i=1.2. . .
, N>, and 28 receives the hematocrit value Ht (%) from the outside and stores this l-1
This is an α calculation unit that calculates a conversion count α of the tracer concentration in blood based on t.

ヘマトクリット値は被検体2の血液より測定される値で
ある。
The hematocrit value is a value measured from the blood of the subject 2.

30は前記α算出部28により算出されたαあるいはE
XT2を介して外部より与えられるαを基にCa(t)
を算出するCa(t)算出部である。このCa(t)算
出部30の演算は次式により表わされる。
30 is α or E calculated by the α calculation unit 28
Ca(t) based on α given externally via XT2
This is a Ca(t) calculation unit that calculates Ca(t). The calculation of this Ca(t) calculation unit 30 is expressed by the following equation.

Ca(t)= a −Ca1r(t)       ・
・・(4)尚、前記αについて、前記α算出部28の算
出結果を用いるかあるいはEXT2を介して外部より与
えられるαを用いるかは切換手段29のモード切り換え
による。31は前記C1(t)、 Ca(t)。
Ca(t)= a −Ca1r(t) ・
(4) Regarding α, it is determined by the mode switching of the switching means 29 whether to use the calculation result of the α calculating section 28 or to use α given from the outside via EXT2. 31 is the above C1(t), Ca(t).

EXT3から与えられるλを基にλ及びkを算出する算
出部であり、詳細は後述する。38は前記算出部31か
ら出力されるλ、kを基に血流ifを算出するf算出部
でおる。
This is a calculation unit that calculates λ and k based on λ given from EXT3, and the details will be described later. Reference numeral 38 denotes an f calculation unit that calculates the blood flow if based on λ and k output from the calculation unit 31.

次に第4図及び第5図を用いて前記λ、に算出部31の
詳細とそのアルゴリズムについて説明する。前記算出部
31は、カーブフィッティング回路32.Ajテーブル
33.Bjテーブル34゜λ、kaf算回路35.標Q
偏差算出回路36を有し、更に前記Ca(t)をカー7
フイツテイング回路32又はAテーブルに選択入力する
ためのスイッチSW1を含む。前記λ、に計算回路は前
記Aj。
Next, the details of the calculating section 31 and its algorithm will be explained for the λ with reference to FIGS. 4 and 5. The calculation unit 31 includes a curve fitting circuit 32. Aj table 33. Bj table 34°λ, kaf calculation circuit 35. Mark Q
It has a deviation calculation circuit 36, and further calculates the Ca(t) by a car 7.
It includes a switch SW1 for selective input to the fitting circuit 32 or the A table. The calculation circuit for the above λ is the above Aj.

Bjを入力すると共に、前記C1(t) (=Cj)及
びλを入力としている。
In addition to inputting Bj, the above-mentioned C1(t) (=Cj) and λ are input.

前記λ、に算出部は次式 %式%(5) を最小とするようにλ、kを求めるものである。The calculation part for the above λ is the following formula % formula % (5) λ and k are determined so as to minimize λ and k.

このため前記Aj 、Bjを次式としている。For this reason, the above Aj and Bj are expressed as the following equations.

Aj = 、/TiCa(t)dt (j=1〜n >
    −(6)Bj=fJCi(t)dt(j=1〜
n>    ・(71θ 前記λ、に計算回路35は第5図に示すような各回路3
5A、35B、35Cを有する。最小2乗法の方程式を
解くための各数値AAj 、ABj 。
Aj = , /TiCa(t)dt (j=1~n>
−(6) Bj=fJCi(t)dt(j=1~
n> ・(71θ For the above λ, the calculation circuit 35 is connected to each circuit 3 as shown in FIG.
It has 5A, 35B, and 35C. Each numerical value AAj, ABj for solving the least squares equation.

Acj 、ssj 、scjを次のようにして求める(
j−1〜nまで)回路を有する。
Find Acj, ssj, and scj as follows (
(j-1 to j-n) has a circuit.

BCj=ΣBj Cj            ・・・
(8)又、λ計算回路35Bは次式によってλを求める
BCj=ΣBj Cj...
(8) Also, the λ calculation circuit 35B calculates λ using the following equation.

・・・(9) 更に35Cは、前記λ計算回路35Bによって求められ
たλ又はEXT3から入力されるλのいずれかをスイッ
チSW2によって切換えられ、それを基に次式によって
kを求めるに計算回路である。
...(9) Further, 35C is a calculation circuit which switches either the λ calculated by the λ calculation circuit 35B or the λ inputted from EXT3 by the switch SW2, and calculates k using the following formula based on it. It is.

・・・Go) 次に前記構成からなるλ、に算出部31による計算例に
ついて説明する。
...Go) Next, an example of calculation by the calculation unit 31 for λ having the above configuration will be explained.

先ず前記(6)、 (7)式に示したAj、Bjの計算
は、前記Ca(t)、 C1(t)が離散データである
場合には台形公式で求めるが、精度を高めるためには更
に高次の積分を用いる。
First, the calculations of Aj and Bj shown in equations (6) and (7) above are calculated using the trapezoidal formula when the above Ca(t) and C1(t) are discrete data, but in order to improve accuracy, Use higher-order integrals.

Ca(t)の取扱いに関しては次のような2種類の方法
を使い分けるようにしている。
Regarding the handling of Ca(t), the following two methods are used.

■ Ca(t)を指数関数で近似(カーブフィッティン
グ)する場合は前記カーブフィッティング回路32を用
いる。
(2) When approximating Ca(t) with an exponential function (curve fitting), the curve fitting circuit 32 is used.

■ Ca(t)を離散データそのままで用いる。■ Use Ca(t) as discrete data as is.

これらの選択は前記スイッチSW1によって行える。These selections can be made by the switch SW1.

前記■の方法は、Ca(t)のサンプリング点数が少な
い場合や、ノイズが大きい場合に有効であるが、任意の
カーブに関しては適用できない。
The above method (2) is effective when the number of sampling points of Ca(t) is small or when noise is large, but it cannot be applied to an arbitrary curve.

これに対し上記■はある程度のサンプリング点数は必要
であるが、任意の形のCa(t)に対して用いることが
できる。
On the other hand, the above method (2) requires a certain number of sampling points, but can be used for any form of Ca(t).

尚、上記■でフィッティングする関数として指数関数以
外にガンマ関数があり、どちらを用いるかは検査でトレ
ーサをどのような方法で動脈血中に投入したかにより決
まり、吸入法では指数関数を静注法ではガンマ関数が用
いられる。また、フィッティングに用いる関数の種類は
この限りではない。具体的な関数の形は次のようになる
In addition to the exponential function, there is a gamma function as a fitting function in the above ■.Which one to use depends on how the tracer is injected into the arterial blood during the test.For the inhalation method, the exponential function is used for the intravenous injection method. In this case, the gamma function is used. Furthermore, the types of functions used for fitting are not limited to these. The specific form of the function is as follows.

(1)指数関数 = O: (t<0) Ca(t)=K (1−exD(−A−t)) : (
0≦℃≦Tl >=K (1−exp(−A−T1))
exp[−A−(t−T1月: (丁1 くt) 但しに、A、Ttはパラメータ カーブは第3図Ca(t)のようになる。
(1) Exponential function = O: (t<0) Ca(t)=K (1-exD(-A-t)) : (
0≦℃≦Tl >=K (1-exp(-A-T1))
exp[-A-(t-TJanuary: (1 day 1 Kut) However, the parameter curves for A and Tt are as shown in Fig. 3 Ca(t).

(2)ガンマ関数 Ca(t)= 0 : (t<0) = K−t’exp(−t/β):(℃≧0)但しに、
α、βパラメータ カーブは山形状となる。
(2) Gamma function Ca(t) = 0: (t<0) = K-t'exp(-t/β): (°C≧0) However,
The α and β parameter curves have a mountain shape.

尚、前記各パラメータはフィッティングにより決まる値
である。
Note that each of the above parameters is a value determined by fitting.

前記λの値は前記スイッチSW2によって外部から与え
るか、内部で計算するかを選択する。λを定数で代入す
る場合は、回路35Gにより8En/8に=Oより導出
した方程式をkについて解いた式に代入してkを求めて
いる。
The value of λ is selected by the switch SW2 as to whether it is given externally or calculated internally. When λ is substituted with a constant, k is obtained by substituting the equation derived from =O into 8En/8 by the circuit 35G into the equation solved for k.

尚、前記標準偏差計痒回路36は次式によって最小2乗
法の標準偏差rを求めている。
The standard deviation measurement circuit 36 calculates the standard deviation r using the least squares method using the following equation.

[発明の効果] 以上詳述した本発明によれば以下の効果が得られる。[Effect of the invention] According to the present invention described in detail above, the following effects can be obtained.

(1)短時間(例えば4〜6分)のXeガス吸入により
立上り、立下りにわたって測定した動脈血中トレーサ濃
度Ca(t)、組織中トレーサ濃度C1(t)のデータ
に対して高精度のλ、に、fを測定することができた。
(1) Highly accurate λ for the data of arterial blood tracer concentration Ca(t) and tissue tracer concentration C1(t) measured over the rise and fall of Xe gas inhalation for a short period of time (for example, 4 to 6 minutes) , we were able to measure f.

つまり、C1(t)にノイズを加えたデータに対して解
析した場合、解析パラメータ(λ、に、f)の平均値が
真値に近くかっS/Nが良好であった。換言すれば、少
ないC1(t)のサンプリング数(スキャン数)でも精
度の良い測定が行える。これは代入法を用いた場合も同
様である。
In other words, when data obtained by adding noise to C1(t) was analyzed, the average value of the analysis parameters (λ, , f) was close to the true value, and the S/N ratio was good. In other words, accurate measurement can be performed even with a small number of samplings (scans) of C1(t). This also applies when the substitution method is used.

(2)一定の精度を保ったものでありながら、従来のよ
うに非線形方程式を解くものではないので高速にファン
クショナルイメージを作成することができる。
(2) Although it maintains a certain degree of accuracy, it does not solve nonlinear equations like in the past, so it can create functional images at high speed.

(31Ca(t)を原サンプリングデータのまま用いる
モードと、指数関数又はガンマ関数でフィッティングし
てから用いるモードのいずれかを用途に応じて選択でき
る。特に呼気チューブスキャン方式を用いるものにあっ
てはCa(t)のサンプリング数を増加させないように
しているのでフィッティングモードが有効である。
(You can select either a mode that uses 31Ca(t) as it is as the original sampling data or a mode that uses it after fitting it with an exponential function or gamma function depending on the application.Especially when using the exhalation tube scan method. The fitting mode is effective because the number of samples of Ca(t) is not increased.

また、原サンプリングデータのみ用いるモードはサンプ
リング数は減らすことは難しいが、任意のカードに対し
て適用できるという利点がある。
Furthermore, although it is difficult to reduce the number of samples in a mode that uses only original sampling data, it has the advantage that it can be applied to any card.

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

第1図は本発明の一実施例ブロック図、第2図はその画
像解析装置の構成を示すブロック図、第3図は前記装置
により篩用されるCa(t)とC1(t)の特性図、第
4図は第2図におけるλ、にの構成を示すブロック図、
第5図は第4図のλ、に計算回路の構成を示すブロック
図である。 8・・・解析装置、31・・・λ、に算出部代理人 弁
理士 則  近  憲  佑同     大   胡 
  典   夫第1図 弔4図
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an image analysis device, and FIG. 3 is a characteristic of Ca(t) and C1(t) sieved by the device. 4 is a block diagram showing the configuration of λ in FIG. 2,
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the calculation circuit at λ in FIG. 8...Analysis device, 31...λ, Calculation department agent Patent attorney Nori Chika Ken Yudo Ogo
Norio 1st figure 4th funeral figure

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被検体の動脈血中トレーサ濃度Ca(t)と組織
中トレーサ濃度Ci(t)を基に、血流組織分配計数λ
、立上り率kを計算し、これから局所脳血流量を求める
解析装置を有する局所脳血流測定装置において、前記解
析装置は次式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでCi(Tj)は組織局所 iのトレーサ濃度の値 の値Enが最小となる前記λ、kを求める解析アルゴリ
ズムを備えていることを特徴とする局所脳血流測定装置
(1) Based on the arterial blood tracer concentration Ca(t) and tissue tracer concentration Ci(t) of the subject, the blood flow tissue distribution coefficient λ
In a local cerebral blood flow measurement device that has an analysis device that calculates the rise rate k and calculates the local cerebral blood flow from this, the analysis device uses the following formula ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ Here, Ci (Tj) is A local cerebral blood flow measuring device characterized by comprising an analysis algorithm for determining the λ and k that minimize the value En of the tracer concentration in the tissue locality i.
(2)前記解析装置はCa(t)を表わすタイムデンシ
ティカーブに対して指数関数又はガンマ関数をフィッテ
ングするモードと、Ca(t)のサンプリングデータを
そのまま用いるモードを選択可能な機能を有する特許請
求の範囲第1項記載の局所脳血流測定装置。
(2) A patent claim in which the analysis device has a function that allows selection between a mode of fitting an exponential function or a gamma function to a time density curve representing Ca(t) and a mode of using sampling data of Ca(t) as is. The local cerebral blood flow measurement device according to item 1.
(3)前記解析装置は前記λを任意に代入して前記fを
求める代入法モードと、計算で求めるモードとを選択可
能な機能を有する特許請求の範囲第1項記載の局所脳血
流測定装置。
(3) The local cerebral blood flow measurement according to claim 1, wherein the analysis device has a function of selecting between a substitution mode in which the f is obtained by arbitrarily substituting the λ, and a mode in which the f is obtained by calculation. Device.
JP62075871A 1987-03-31 1987-03-31 Local cerebral blood flow measurement device Expired - Lifetime JPH0661331B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62075871A JPH0661331B2 (en) 1987-03-31 1987-03-31 Local cerebral blood flow measurement device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62075871A JPH0661331B2 (en) 1987-03-31 1987-03-31 Local cerebral blood flow measurement device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63242226A true JPS63242226A (en) 1988-10-07
JPH0661331B2 JPH0661331B2 (en) 1994-08-17

Family

ID=13588762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62075871A Expired - Lifetime JPH0661331B2 (en) 1987-03-31 1987-03-31 Local cerebral blood flow measurement device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0661331B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02109546A (en) * 1988-10-18 1990-04-23 Toshiba Corp Diagnosing device using x-ray ct scanner
JP2010005456A (en) * 2009-10-13 2010-01-14 Toshiba Corp Blood flow analyzer and blood flow analysis method
JP2010115419A (en) * 2008-11-14 2010-05-27 Anzai Medical Kk Xenon ct system, arterial blood flow rate constant determination method and blood flow calculation method
US7774041B2 (en) 2001-10-16 2010-08-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for calculating index concerning local blood flow circulations

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58152541A (en) * 1982-03-05 1983-09-10 横河電機株式会社 X-ray tomographic diagnostic apparatus
JPS59190682A (en) * 1983-04-14 1984-10-29 Toshiba Corp Ct apparatus for measuring local blood stream in brain

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58152541A (en) * 1982-03-05 1983-09-10 横河電機株式会社 X-ray tomographic diagnostic apparatus
JPS59190682A (en) * 1983-04-14 1984-10-29 Toshiba Corp Ct apparatus for measuring local blood stream in brain

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02109546A (en) * 1988-10-18 1990-04-23 Toshiba Corp Diagnosing device using x-ray ct scanner
US7774041B2 (en) 2001-10-16 2010-08-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for calculating index concerning local blood flow circulations
US7826885B2 (en) 2001-10-16 2010-11-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for calculating index concerning local blood flow circulations
JP2010115419A (en) * 2008-11-14 2010-05-27 Anzai Medical Kk Xenon ct system, arterial blood flow rate constant determination method and blood flow calculation method
JP2010005456A (en) * 2009-10-13 2010-01-14 Toshiba Corp Blood flow analyzer and blood flow analysis method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0661331B2 (en) 1994-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0551898B1 (en) Radiological imaging apparatus
CA2388652A1 (en) Method and apparatus for determining cardiac output
US4947860A (en) Non-invasive method and apparatus for measuring mixed venous carbon dioxide pressure (PvCO2) and other physiological variables
EP1030593A1 (en) Method and apparatus for determining a pulmonary function parameter for gas exchange
US7998084B2 (en) Method and system for diagnosing post-surgical pulmonary vascular occlusions
Benignus et al. Prediction of carboxyhemoglobin formation due to transient exposure to carbon monoxide
JPS615835A (en) Ct apparatus for measuring local brain blood stream
US4793358A (en) Apparatus for measuring local cerebral blood flow
US5024230A (en) Dual flow/lambda display for xenon enhanced tomography
JPS63242226A (en) Local brain blood flow measuring apparatus
Kraemer et al. Intrapulmonary gas distribution in healthy children
Overland et al. Measurement of pulmonary tissue volume and blood flow in persons with normal and edematous lungs
US5140981A (en) End-tidal gas detection
Martonen et al. Theoretical basis of single breath gas absorption tests
Wilson et al. Measurement of regional blood flow by the 133xenon inhalation method with an on-line computer
DuBois et al. CO2 dissociation curve of lung tissue
Collins et al. Closing volume in healthy non-smokers
Kronenberg et al. The effect of age on the distribution of ventilation and perfusion in the lung
Cater et al. Oxygen washout studies in the anesthetized dog
Rodarte et al. Determination of lung volume by single-and multiple-breath nitrogen washout
Aust et al. Comparative measurements of the mucosal blood flow in the human maxillary sinus by plethysmography and by xenon
Kallay et al. Effect of the rebreathing pattern on pulmonary tissue volume and capillary blood flow
Make et al. Factors influencing the measurement of closing volume
Whiteley et al. A tidal breathing model of the inert gas sinewave technique for inhomogeneous lungs
Filley et al. Pulmonary gas transport: A mathematical model of the lung

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070817

Year of fee payment: 13