JP2008183142A

JP2008183142A - Ｐｅｔ−ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2008183142A
Application number: JP2007018318A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Tachibana; 一成橘
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2008-08-14

Abstract

【課題】ＰＥＴ−ＣＴ装置ではＰＥＴ画像とＣＴ画像を、装置据付時に採取された装置毎の一定の画像シフト量だけずらして重ね合わせることにより、ずれのない重ね合わせ画像を得るようにしているが、天板にたわみがある場合、被検者ごとにその体重による天板のたわみ量に応じたずれが追加されるため、装置据付時に採取された一定の画像シフト量で補正するだけではずれのない重ね合わせ画像を得ることはできない。
【解決手段】ガントリ２および３のそれぞれのスキャン面１５および１６近傍のトンネル４および５の壁面に取り付けられたＣＣＤカメラ１７および１８により天板６の側面に付加されたマーク１４の変位量を被検者毎に撮影測定し、たわみに起因する被検者毎の上下方向の画像シフト量を算出し、装置毎の一定の画像シフト量に加えて両画像の位置ずれの補正を行うことにより、ずれのない重ね合わせ画像を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は医用画像診断に用いられるＰＥＴ−ＣＴ装置に関する。

ＰＥＴ（ポジトロン・エミッション・トモグラフィー）検査は癌の早期発見のための手法として極めて有用なものであるが、ＰＥＴ画像は核種の集積、分布状態を表すものであり、それらが人体内組織のどこに存在するかを示すものではない。そこで人体内の組織の形状を求めるものとして、Ｘ線吸収係数の分布を画像化するＸ線ＣＴ検査が併用され、ＰＥＴ画像とＣＴ画像を重ね合わせて合成された融合画像を観察することにより精密な診断を行う方法が実用化されている（例えば特許文献１参照）。

ＰＥＴ−ＣＴ装置はこのような検査を行うための装置であり、図６に示すようにベッド１により水平動可能に保持された天板６上に載置された被検者７が通過可能なトンネル４および５を有するＰＥＴガントリ２およびＣＴガントリ３が互いに近接して配置され、天板６の移動によりそれぞれのスキャン面１５および１６において被検者７の同一面のＰＥＴ画像およびＣＴ画像のデータが採取され、例えばコンピュータやメモリにより構成される画像処理部（図示しない）で画像処理されてＰＥＴ画像およびＣＴ画像が得られた後、それらが重ね合わせられて合成され融合画像として画像表示部（図示しない）に表示される。

ＰＥＴ−ＣＴ装置により得られるＰＥＴ画像とＣＴ画像には装置毎に一定量の位置的なずれが生じるので、装置据付時にファントムを用いてこのずれに対応した画像のシフト量を採取し画像処理部に記憶しておき、ＰＥＴ画像とＣＴ画像をこの画像シフト量だけずらして重ね合わせることにより、ずれのない重ね合わせ画像を得ている。以下で装置据付時に行う画像シフト量の採取方法の一例について図４〜図６を用いて説明する。なお図５はＰＥＴ画像撮影およびＣＴ画像撮影の両方で使用可能な、例えばアクリル円板２３の円の中心部に点状に封入された^２２Ｎａ等の線源２４を有するファントム１９であり、図５（ｂ）はその正面図、図５（ａ）はその側面図である。

（１）ファントム１９を図６の被検者７の代わりに天板６上に固定する。
（２）天板６をＰＥＴガントリ２に送り込んでファントム１９をスキャン面１５で静止させて撮影し、画像処理部で再構成して得られる、図４（ａ）に示すようなＰＥＴ画像８を画像記憶部（図示しない）に保存する。この撮影では線源２４が撮影される。
（３）続いて天板６をＣＴガントリ３に送り込んでファントム１９をスキャン面１６で静止させて撮影し、画像処理部で再構成して得られる、図４（ｂ）に示すようなＣＴ画像９を画像記憶部に保存する。この撮影ではアクリル円板２３が撮影される。
（４）その後操作者（図示しない）が操作部（図示しない）により適当な操作を行うことにより、または画像処理部が自動的に、ＰＥＴ画像８とＣＴ画像９を再構成中心１０が一致するように重ね合わせて図４（ｃ）に示すような画像１１を画像表示部に表示する。
（５）画像１１上でＣＴ画像に写ったファントム１９とＰＥＴ画像に写ったファントム１９の位置のずれを、線源２４とアクリル円板２３の中心２５の位置座標の差Ｓとして画像処理部が算出し記憶する。具体的には操作者が表示された画像１１上でカーソル等により線源２４および中心２５の位置を指示することにより画像処理部が二つの位置座標の差Ｓを算出し画像シフト量として記憶する。ここで前記二つの位置座標の差、すなわち画像シフト量Ｓは方向と大きさを持つベクトル量である。

以後この装置を用いて被検者７の撮影を行った後、ＰＥＴ画像８とＣＴ画像９を重ね合わせて観察する場合、操作者が操作部により重ね合わせを指示すると画像処理部は二つの画像の再構成中心１０が一致するように重ね合わせた後、さらに一方の画像を画像シフト量Ｓだけ移動させてずれのない画像を表示する。
特開２００５−１２１５３０号公報

ＰＥＴ−ＣＴ装置では上述のようにＰＥＴ画像とＣＴ画像を、装置据付時に採取された一定の画像シフト量だけずらして重ね合わせることにより、ずれのない重ね合わせ画像を得るようにしているが、天板にたわみがある場合、被検者毎にその体重による天板のたわみ量に応じたずれが追加されるため、装置据付時に採取された一定の画像シフト量で補正するだけではずれのない重ね合わせ画像を得ることはできない。本発明はこの問題を解決するためのものである。

請求項１記載の発明は上記の目的を達成するために、被検者を載置してＰＥＴガントリおよびＣＴガントリのトンネル内を水平に移動可能な天板を有するベッドを備え、前記被検者の同一断面のＰＥＴ画像およびＣＴ画像を撮影するＰＥＴ−ＣＴ装置において、あらかじめ取得された前記ＰＥＴ画像とＣＴ画像間に存在する装置固有の位置ずれの量を記憶する記憶手段と、被検者毎に異なる天板のたわみに起因する位置ずれの量を検出する検出手段と、前記記憶手段に記憶された位置ずれの量に前記検出手段により検出された位置ずれの量を加算する加算手段と、撮影されたＰＥＴ画像とＣＴ画像の一方の画像を前記加算手段から出力される位置ずれの量だけ移動させて他方の画像に重ね合わせる画像重ね合わせ手段を設けたＰＥＴ−ＣＴ装置を提供する。

請求項２記載の発明は上記の目的を達成するために、検出手段は天板側面に付加されたマークと、それぞれＰＥＴガントリおよびＣＴガントリのトンネル壁面に取り付けられ前記マークを撮影する２台のテレビカメラと、前記２台のテレビカメラにより装置固有の位置ずれの量を取得するとき撮影された２枚の画像と検査時に被検者毎に撮影された２枚の画像から、被検者毎の前記マークの変位を算出し、被検者毎に異なる天板のたわみに起因する位置ずれの量に換算する算出手段により構成される請求項１記載のＰＥＴ−ＣＴ装置を提供する。

本発明により、ＰＥＴ−ＣＴ装置においてＰＥＴ画像とＣＴ画像を重ね合わせるとき、装置毎に存在する一定の画像シフト量に、被検者の体重による天板のたわみに起因する下方向への画像シフト量を被検者毎に採取して加算した画像シフト量だけずらして重ね合わせることにより、ずれのない重ね合わせ画像を得ることができるので、より正確な画像診断が行えるようになる。また天板のたわみ量に応じて補正が行われるので、必ずしも天板の剛性が大きい高価なベッドを用いる必要がなくなり装置のコストを低減できる。

本発明の実施例について図１〜図５を用いて説明する。ＰＥＴ−ＣＴ装置では図１に示すようにベッド１により水平動可能に保持された天板６上に載置された被検者７（図１には示していない）が通過可能なトンネル４および５を有するＰＥＴガントリ２およびＣＴガントリ３が互いに近接して配置され、天板６の移動によりそれぞれのスキャン面１５および１６において被検者７の同一面のＰＥＴ画像およびＣＴ画像のデータが採取され、例えばコンピュータやメモリにより構成される画像処理部（図示しない）で画像処理されてＰＥＴ画像およびＣＴ画像が得られた後、それらが重ね合わせられて合成され融合画像として画像表示部（図示しない）に表示される。

本発明のＰＥＴ−ＣＴ装置においても、装置毎に存在するＰＥＴ画像とＣＴ画像の位置的なずれを補正する方法は背景技術の項で述べた方法と同じであるが、本発明ではこれに加えて、被検者の体重による天板のたわみに起因する両画像のずれをも補正するために、ＰＥＴガントリ２およびＣＴガントリ３のそれぞれのスキャン面１５および１６近傍のトンネル４および５の壁面に、天板６の側面を撮影するＣＣＤカメラ１７および１８が取り付けられ、それぞれの撮影画像が画像処理部に読み取られるように構成されている。なお天板６の側面には、ＣＣＤカメラ１７および１８で撮影され、画像処理部を経由して画像表示部に表示された画像上で明瞭に視認できる線状のマーク１４が付加されている。

以下で本発明の装置の据付時に行う画像シフト量の採取方法について図１、図２、図４および図５を用いて説明する。なお図５はＰＥＴ画像撮影およびＣＴ画像撮影の両方で使用可能な、例えばアクリル円板２３の円の中心部に点状に封入された^２２Ｎａ等の線源２４を有するファントム１９であり、図５（ｂ）はその正面図、図５（ａ）はその側面図である。

（Ａ１）ファントム１９を天板６上に固定する。
（Ａ２）天板６をＰＥＴガントリ２に送り込み、ファントム１９をスキャン面１５で静止させて、ＣＣＤカメラ１７でマーク１４を含む画像を撮影し、画像表示部に表示された図２（ａ）に示す画像Ｐ０から操作者（図示しない）が画像上でカーソル等により指示することにより、または画像処理部が画像の左辺上の最も暗い画素として自動的に検出する等により、画像処理部が画像の左辺上でのマーク１４の位置を認識した後、画像処理部にとって既知の画像Ｐ０の左下隅の位置との距離ｘ１を算出し記憶する。
（Ａ３）次に同じ位置でファントム１９をＰＥＴ撮影し、画像処理部で再構成して図４（ａ）に示すようなＰＥＴ画像８を画像記憶部（図示しない）に保存する。

（Ａ４）続いて天板６をＣＴガントリ３に送り込み、ファントム１９をスキャン面１６で静止させて、ＣＣＤカメラ１８でマーク１４を含む画像を撮影し、画像表示部に表示された図２（ｂ）に示す画像Ｃ０から操作者が画像上でカーソル等により指示することにより、または画像処理部が画像の左辺上の最も暗い画素として自動的に検出する等により、画像処理部が画像の左辺上でのマーク１４の位置を認識した後、画像処理部にとって既知の画像Ｃ０の左下隅の位置との距離ｙ１を算出し記憶する。
（Ａ５）同じ位置でファントム１９をＣＴ撮影し、画像処理部で再構成して、図４（ｂ）に示すようなＣＴ画像９を画像記憶部に保存する。この撮影ではアクリル円板２３が撮影される。

（Ａ６）その後操作者（図示しない）が操作部（図示しない）により適当な操作を行うことにより、または画像処理部が自動的に、ＰＥＴ画像８とＣＴ画像９を再構成中心１０が一致するように重ね合わせて図４（ｃ）に示すような画像１１を画像表示部に表示する。
（Ａ７）画像１１上でＣＴ画像に写ったファントム１９とＰＥＴ画像８に写ったファントム１９の位置のずれを、線源２４とアクリル円板２３の中心２５の位置座標の差Ｓとして画像処理部が算出し記憶する。具体的には操作者が表示された画像１１上でカーソル等により線源２４および中心２５の位置を指示することにより画像処理部が二つの位置座標の差Ｓを算出し画像シフト量として記憶する。ここで前記二つの位置座標の差、すなわち画像シフト量Ｓは方向と大きさを持つベクトル量である。

次に本発明の装置を用いて被検者７の撮影を行うときの手順について図１〜図３を用いて説明する。
（Ｂ１）被検者７を天板６上に載置する。
（Ｂ２）天板６をＰＥＴガントリ２に送り込み、被検者７の撮影面がスキャン面１５に来たとき静止させて、ＣＣＤカメラ１７でマーク１４を含む画像を撮影し、撮影された図２（ｃ）に示す画像ＰＰを画像記憶部に保存する。
（Ｂ３）同じ位置で被検者７をＰＥＴ撮影し再構成して、図３（ａ）に示すようなＰＥＴ画像２０を画像記憶部に保存する。

（Ｂ４）続いて天板６をＣＴガントリ３に送り込み、被検者７の撮影面がスキャン面１６に来たとき静止させて、ＣＣＤカメラ１８でマーク１４を含む画像を撮影し、撮影された図２（ｄ）に示す画像ＣＰを画像記憶部に保存する。
（Ｂ５）同じ位置で被検者７をＣＴ撮影し再構成して、図３（ｂ）に示すようなＣＴ画像２１を画像記憶部に保存する。

（Ｂ６）撮影終了後、画像処理部は図２（ｃ）に示す画像ＰＰから上記（Ａ２）においてｘ１を算出したのと同じ方法でｘ２を算出し、ｘ１との差（ｘ１−ｘ２）をＰとする。
（Ｂ７）さらに図２（ｄ）に示す画像ＣＰから上記（Ａ４）においてｙ１を算出したのと同じ方法で画像処理部がｙ２を算出し、ｙ１との差（ｙ１−ｙ２）をＣとする。
（Ｂ８）続いて画像処理部はＰとＣの差（Ｐ−Ｃ）を求め、これにあらかじめ記憶しているＣＣＤカメラ１７および１８で撮影された画像上での寸法を再構成画像上での寸法に変換するための拡大率Ｍを乗じたものを上下方向の画像シフト量ＳＰとする。なおＣＣＤカメラ１７および１８の拡大率は同じ値Ｍ１になるように設定されている。また前記拡大率Ｍは事前に、長さが既知の被写体を天板６上に固定してスキャン面１６に配置し、ＣＣＤカメラ１８で撮影した画像からカメラ画像上での長さを読み出して、カメラ画像系の拡大率Ｍ１を算出し、引き続き同じ被写体を同じ位置でＣＴ撮影し再構成されたＣＴ画像上での長さを読み出して、ＣＴ画像系の拡大率Ｍ２を算出した後、Ｍ＝Ｍ２／Ｍ１により算出され記憶されている。

（Ｂ９）その後ＰＥＴ画像とＣＴ画像を重ね合わせて観察する場合、操作者が操作部により重ね合わせを指示すると、画像処理部は二つの画像の再構成中心１０が一致するように重ね合わせて図３（ｃ）に示すような画像２２を画像表示部に表示した後、一方の画像を据付時に記憶した画像シフト量Ｓだけ移動させ、さらに上記（Ｂ８）で得られた上下方向の画像シフト量ＳＰだけ移動させる。

以上により天板６のたわみに起因するＰＥＴ画像とＣＴ画像の位置ずれも解消されて、ずれのない重ね合わせ画像を得ることができる。

上記の実施例では天板６のマーク１４の変位の測定にＣＣＤカメラ１７および１８を用いたが、これらの代わりに超音波式距離測定装置または赤外線式距離測定装置を用いてもよい。

本発明の実施例を説明するためのガントリおよびベッドの図である。本発明の実施例を説明するためのＣＣＤカメラ撮影画像を示す図である。本発明によるＰＥＴ画像とＣＴ画像の重ね合わせの方法を説明するための図である。従来のＰＥＴ画像とＣＴ画像の重ね合わせの方法を説明するための図である。ファントムの一例を示す図である。従来例を説明するためのガントリおよびベッドの図である。

符号の説明

１：ベッド
２：ＰＥＴガントリ
３：ＣＴガントリ
４：トンネル
５：トンネル
６：天板
７：被検者
８：ＰＥＴ画像
９：ＣＴ画像
１０：再構成中心
１１：画像
１４：マーク
１５：スキャン面
１６：スキャン面
１７：ＣＣＤカメラ
１８：ＣＣＤカメラ
１９：ファントム
２０：ＰＥＴ画像
２１：ＣＴ画像
２２：画像
２３：アクリル円板
２４：線源
２５：中心

Claims

被検者を並置したＰＥＴとＸ線ＣＴの各ガントリのトンネルに順次移動させて被検者の同一断面のＰＥＴ画像およびＣＴ画像を撮影するＰＥＴ−ＣＴ装置において、あらかじめ取得された前記ＰＥＴ画像とＣＴ画像間に存在する装置固有の位置ずれの量を記憶する記憶手段と、被検者毎に異なる天板のたわみに起因する位置ずれの量を検出する検出手段と、前記記憶手段に記憶された装置固有の位置ずれの量に前記検出手段により検出された被検者毎に異なる天板のたわみに起因する位置ずれの量を加算する加算手段と、撮影されたＰＥＴ画像とＣＴ画像の一方の画像を前記加算手段から出力される位置ずれの量だけ移動させて他方の画像に重ね合わせる画像重ね合わせ手段を設けたことを特徴とするＰＥＴ−ＣＴ装置。
検出手段は天板側面に付加されたマークと、それぞれＰＥＴガントリおよびＣＴガントリのトンネル壁面に取り付けられ、前記マークを撮影する２台のテレビカメラと、前記２台のテレビカメラにより装置固有の位置ずれの量を取得するとき撮影された２枚の画像と検査時に被検者毎に撮影された２枚の画像から、被検者毎の前記マークの変位を算出し、被検者毎に異なる天板のたわみに起因する位置ずれの量に換算する算出手段により構成されることを特徴とする請求項１記載のＰＥＴ−ＣＴ装置。