DE4001802A1

DE4001802A1 - Digital correction of movement in static scintigrams - using gamma camera for static acquisition to lessen movement blurring structures

Info

Publication number: DE4001802A1
Application number: DE19904001802
Authority: DE
Inventors: Marianne Bockisch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-23
Filing date: 1990-01-23
Publication date: 1990-08-23

Abstract

A process is described for the assimilation of static scintigrams that have been corrected in respect of their movement. This requires a gamma camera, to which a digital input computer is attached, whose operational storage records at least 2 to 4 pictures with the desired resoltuion of the definitive scintigram. Static scintigrams are accumulated sequentially in many short chronological intervals subdivided into one or several intermediate data stores. At the end of the relevant chronological interval the picture from these stores or store is added to the total picture gathered from all intermediate pictures that have been added up to that time so that the focal points of the intermediate and total picture coincide. With this, physiological movement in an organ under examination, as well as undesurable shifts in the patient are compared. USE/ADVANTAGE - Improves resolution of static scintigrams. Reduces image distortion caused by movement in liver and osseous thorax.

Description

Gattung des AnmeldegegenstandesGenre of the object of registration

Die Erfindung betrifft die Konzeption von Gammakameras für die statische Ak quisition nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.The invention relates to the concept of gamma cameras for static ac quisition according to the generic term of the An saying 1.

Angaben zur GattungInformation on the genus

Das Konzept der Bewegungskorrektur sta tischer Szintigramme ermöglicht die scharfe szintigraphische Abbildung auch physiologischerweise bewegter Strukturen (Organe) bzw. die Kompensation von Bewe gungsunruhe des Patienten.The concept of motion correction sta table scintigrams enables sharp scintigraphic illustration too physiologically moving structures (Organs) or the compensation of movement agitation of the patient.

Stand der TechnikState of the art

Zur Zeit werden digitale statische Szin tigramme in der medizinischen Diagnostik mit Hilfe von Gamma-Kameras aufgezeich net, ohne daß auf physiologische oder willkürliche Bewegung der untersuchten Organe Rücksicht genommen würde. Die Signale werden lediglich während eines vordefinierten Zeitintervalls ortsko diert aufsummiert.Currently digital static scin Tigrams in medical diagnostics recorded with the help of gamma cameras net without being physiological or arbitrary movement of the examined Organs would be considered. The Signals are only generated during a predefined time interval ortsko summed up.

Kritik des Standes der TechnikCritique of the state of the art

Bewegungen der untersuchten Aktivitäts verteilung während der Aufnahme des Szintigrammes führen notwendigerweise zu einer Unschärfe der Abbildung der un tersuchten Struktur, wie man sie auch vom Photographieren her kennt. Movements of the investigated activity distribution during the recording of the Scintigrams necessarily lead to a blur of the illustration of the un searched structure, how to make it too knows from photography.

Aufgabetask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrun de, die Bewegungsunschärfe von Struktu ren in statischen Szintigrammen zu ver ringern.The invention is based on the object de, the motion blur of structure available in static scintograms wrestle.

Lösungsolution

Die szintigraphische Akquisition erfolgt während vieler kurzer Zeitintervalle in einen digitalen Zwischenspeicher. Nach entsprechender Manipulation erfolgt dann die Addition des Zwischenbildes zu einem Summenbild, das am Ende der Untersuchung dem bewegungskorrigierten statischen Szintigramm entspricht.The scintigraphic acquisition takes place during many short time intervals in a digital buffer. To appropriate manipulation then takes place the addition of the intermediate image to one Summary picture at the end of the investigation the motion-corrected static Scintigram corresponds.

Vor Beginn der eigentlichen Datenaquisi tion wird auf dem s. g. Persistencebild eine Region of Interest (ROI) definiert. Die Aquisition eines statischen Bildes wird in viele kurze Zeitintervalle un terteilt, deren genaue Länge von den Zeitkonstanten der Bewegung und der Zählstatistik abhängt.Before the actual data acquisition begins tion is on the s. G. Persistence picture defines a region of interest (ROI). The acquisition of a static image becomes un in many short time intervals the exact length of which Time constants of the movement and the Counting statistics depends.

Während eines solchen Zeitintervalls wird ein Bild in einem digitalen Zwi schenspeicher aufsummiert.During such a time interval becomes an image in a digital interl accumulated memory.

Innerhalb der ROI sodann der Schwerpunkt der Zählratenverteilung berechnet. Das Zwischenbild wird so verschoben zu dem bisherigen Summenbild addiert, daß die Koordinaten seines Schwerpunktes mit dem des bisherigen Summenbildes übereinstim men.Then the focus within the ROI the count rate distribution. The The intermediate image is shifted to that total picture added so far that the Coordinates of its center of gravity with the of the previous total picture men.

Auf diese Weise werden Bewegungen mit Zeitkonstanten größer als das dynamische Zeitintervall kompensiert.In this way, movements with Time constants larger than the dynamic one Time interval compensated.

Weitere Ausgestaltung der ErfindungFurther embodiment of the invention

Zur weiteren Optimierung ist die itera tive Berechnung des Schwerpunktes mög lich, da ja die Fläche der ROI bezüglich der Koordinaten der Gammakamera fest ist. Verschiebt sich die Aktivitätsver teilung im Laufe der Untersuchung, so wird der Schwerpunkt von etwas unter schiedlichen Aktivitätsverteilungen be stimmt. Da dieser Effekt vergleichsweise geringen Einfluß haben wird, ist ein Iterationsschritt ausreichend. Ist die Aktivitätsverteilung besonders akzen tuiert, wie z. B. im Falle eines Schild drüsenszintigrammes, kann auf die Itera tion verzichtet werden. In diesem Falle kann der Schwerpunkt der Ereignisse be reits während der Akquisition des Zwi schenbildes bestimmt werden, wodurch we niger hohe Ansprüche an den Auswerterech ner gestellt werden.For further optimization, the itera tive calculation of the center of gravity possible Lich, since the area of the ROI in relation the coordinates of the gamma camera is. The activity ver division in the course of the investigation, see above becomes the focus of something below different activity distributions Right. Because this effect is comparatively will have little influence is a Iteration step sufficient. Is the Especially acute distribution of activity is doing such B. in the case of a shield glandular scintigram, can on the utera tion are waived. In this case can be the focus of events riding during the acquisition of Zwi be determined by what we high demands on the evaluation right be asked.

Erzielbare VorteileAchievable advantages

Der Vorteil der Bewegungskorrektur sta tischer Szintigramme liegt zum einen in der besseren Auflösung statischer Szin tigramme für physiologischerweise beweg te Strukturen. So werden z. B. Leber und knöcherner Thorax durch die Atmung be wegt. Zum anderen lassen sich Bewegungs artefakte ausgleichen, die durch die Bewegung des Patienten, z. B. sein Verrut schen vor der Gammakamera, entstehen.The advantage of motion correction sta table scintigrams lies on the one hand the better resolution of static Szin tigrams for physiologically moving structures. So z. B. liver and bony thorax due to breathing moves. On the other hand, movement compensate for artifacts caused by the Movement of the patient, e.g. B. his verrut in front of the gamma camera.

Beschreibung eines AusführungsbeispielsDescription of an embodiment

Die Ausführung der Erfindung ist im fol genden beispielhaft dargelegt.The implementation of the invention is in fol set out examples.

Es werden 4 gleichgroße digitale Spei cher benötigt, deren Größe von der ge wünschten Auflösung des sta tischen Szintigramms bestimmt wird.There are 4 digital files of the same size cher needed, the size of the ge desired resolution of the sta table scintigram is determined.

Vor der statischen Akquisition automati sche Einblendung einer ROI in Bildmitte, z. B. 25% der Bildfläche umfassend.Automatic before static acquisition fade-in of an ROI in the middle of the picture, e.g. B. 25% of the image area.

Automatische Festlegung der Intervall dauer entsprechend Fragestellung und der gemessenen Zählrate.Automatic setting of the interval duration according to the question and the measured count rate.

Während jedes ungeraden Zeitintervalls Akquisition der Bilddaten in den Zwi schenspeicher 1, während jeden geraden Intervalls in den Zwischenspeicher 2.Acquisition of the image data into the intermediate memory 1 during each odd time interval, during each even interval into the intermediate memory 2 .

Nach Beendigung eines Zeitintervalls, in dem ein Zwischenbild akquiriert wurde, wird zunächst das Zwischenbild zu dem unkorrigierten Summenbild S _U addiert. Anschließend erfolgt die Berechnung des Schwerpunktes der Verteilung innerhalb der ROI in dem entsprechenden Zwischen speicher. Es folgt eine Verschiebung des Bildes, so daß die Schwerpunktskoordina ten der aktuellen Aktivitätsverteilung innerhalb der ROI mit den Schwerpunkts koordinaten des Summenbildes zusammen fallen.After the end of a time interval in which an intermediate image has been acquired, the intermediate image is first added to the uncorrected sum image S _U. The focus of the distribution within the ROI is then calculated in the corresponding buffer. There follows a shift of the image so that the focus coordinates of the current activity distribution within the ROI coincide with the focus coordinates of the total image.

Es schließt sich ein erster Iterations schritt mit erneuter Berechnung des Schwerpunktes und Verschiebung an, dem auch weitere folgen könnten. Anschlie ßend wird das verschobene Zwischenbild zu dem Summenbild S _K addiert und der Schwerpunkt des neuen Summenbildes be rechnet. Während der gesamten Zeit er folgt die Akquisition in den anderen Zwischenspeicher, so daß keine Aufnahme zeit verloren geht.This is followed by a first iteration step with recalculation of the center of gravity and shift, which could be followed by others. The shifted intermediate image is then added to the sum image S _K and the center of gravity of the new sum image is calculated. During the entire time he follows the acquisition in the other buffer, so that no recording time is lost.

Am Ende dieser Prozedur stehen sowohl ein konventionell gewonnenes als auch ein Bewegungs-kompensiertes statisches Szintigramm zur Verfügung.At the end of this procedure are both a conventionally won as well a motion-compensated static Scintigram available.

Eine vereinfachte Alternative kann ein gesetzt werden, wenn die untersuchte Aktivitätsverteilung in einem kleinen Bereich stark betont ist, wie es bei der Schilddrüsenszintigraphie der Fall ist. In diesem Fall ist die Iteration der Korrektur verzichtbar. Der Schwerpunkt des Zwischenbildes kann bereits während seiner Akquisition berechnet werden. Ak zeptiert man kleine Zeitverluste während der Akquisition, so ist in diesem Falle der 2. Zwischenspeicher verzichtbar. In praxi kann unter den genannten Voraus setzungen auch auf das unkorrigierte Summenbild verzichtet werden, so daß sich lediglich eine Verdoppelung der erforderlichen Arbeitsspeicherkapazität ergibt.A simplified alternative can be a be set when the examined Activity distribution in a small Is strongly emphasized, as is the case with the Thyroid scintigraphy is the case. In this case, the iteration is the Correction not necessary. The focus the intermediate image can already be during of its acquisition. Ak one accepts small losses of time during the acquisition, so in this case the second buffer is dispensable. In praxi can take the advance mentioned also on the uncorrected Total picture to be dispensed with, so that just doubling the required memory capacity results.

Claims

Oberbegriff
Digitale Bewegungskorrektur statischer Szintigramme
Kennzeichnender Teil
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der zu untersuchenden Aktivitätsvertei lung durch sequentielle digitale Ver schiebung kompensiert wird.Generic term
Digital movement correction of static scintigrams
Characteristic part
characterized in that the movement of the activity distribution to be examined is compensated for by sequential digital displacement.