JP2012058061A - 放射線断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機能画像を正確に解析することができる放射線断層撮影装置を提供することにある。
【解決手段】本発明の放射線断層撮影装置は、ＰＥＴ画像Ｐ１とＣＴ画像Ｐ２との２種類を取得する構成となっている。ＰＥＴ画像Ｐ１は、被検体内部発生の放射線の発生位置をイメージングしたもので、一般にＳ／Ｎ値が低く、また形態を写すことを目的とした画像ではない。従って、術者がＰＥＴ画像Ｐ１を用いて形態に沿って関心領域を決定することは困難である。そこで本発明によれば、形態を写したＣＴ画像Ｐ２を用いて関心領域を決定するようになっている。この様にすれば、ＰＥＴ画像Ｐ１が不鮮明であっても、確実に関心領域を決定することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、被検体から放出された放射線をイメージングする放射線断層撮影装置に関し、特に、被検体の構造的な形態断層画像も撮影することができる放射線断層撮影装置に関する。

従来の放射線断層撮影装置の具体的な構成について説明する。従来の放射線断層撮影装置５０は、図８に示すように被検体Ｍを載置する天板５２と、消滅γ線対を検出する検出器リング６２とを備えている。検出器リング６２の開口は天板５２ごと被検体Ｍを挿入できるようになっている。

従来の放射線断層撮影装置５０を用いて、被検体Ｍにおける放射性薬剤の分布を知ろうとする場合は、被検体Ｍが検出器リング６２の開口の内部に存する位置に移動される。そして、被検体Ｍから放出された消滅γ線対の発生位置をイメージングして放射線形態断層画像が取得される。この様な放射線断層撮影装置をＰＥＴ(positron emission tomography)装置と呼ぶ（特許文献１，特許文献２，特許文献３参照）。

ＰＥＴ装置によって消滅γ線対を検出することによって取得されるＰＥＴ画像は、被検体Ｍの機能断層画像であり、消滅γ線対の発生の強度がマッピングされたものである。このＰＥＴ画像を解析することにより、体内から出射される消滅γ線対がどの程度強いものであるかを測定することができる。実際の測定方法は、ＰＥＴ画像において、関心領域を設定することにより、この関心領域内部でどの程度消滅γ線対が発生したかを知るというものである。関心領域内部で消滅γ線対が強く表れている部分は、放射性薬剤が多く蓄積しており、病巣となっている可能性がある。

また、この様なＰＥＴ装置には、ＣＴ撮影をするＸ線撮影装置が付設されたものがある。Ｘ線撮影装置は、被検体ＭにＸ線を照射し、被検体Ｍを透過したＸ線を検出することで、被検体Ｍの内部構造が写り込んだ形態断層画像を撮影する。

特開２００６−３２５６２９号公報 特開２００６−１８７５３１号公報 特開平５−２８２４２２号公報

しかしながら、従来の放射線断層撮影装置には次のような問題点がある。すなわち、ＰＥＴ画像は、ＰＥＴ画像上で関心領域を正確に設定することが難しいという問題がある。

ＰＥＴ画像は、消滅γ線対の発生位置がマッピングされた断層画像である。この様なＰＥＴ画像は、一般的にＳ／Ｎ値が低く、関心領域を設定するのが困難である。また、ＰＥＴ画像は、消滅γ線対の発生位置をマッピングしたものであるので、被検体Ｍの臓器の形状を写す事を目的とした画像ではない。従って、術者は、ＰＥＴ画像において特定の臓器だけ抜き出して関心領域を設定するのに労力を要する。

関心領域を３次元的な範囲であるＶＯＩ(Volume of Interest)を設定してＰＥＴ画像の解析を行う場合、関心領域の設定は更に困難となる。すなわち、術者は互いに直交する３つの平面で被検体Ｍを切断したときのＰＥＴ画像の各々について２次元的な関心領域を設定しなければならない。従って、ＶＯＩを設定する解析において、術者の労力は、１枚のＰＥＴ画像の解析に比べて単純には３倍かかることになる。

また、術者が労力を割いて決定した関心領域は、必ずしも正確であるとは限らない。Ｓ／Ｎ値が低いＰＥＴ画像では構造物の判別が困難であり、またＰＥＴ画像は臓器の形状を写すことを目的とした画像ではないからである。

関心領域の設定を自動化すれば、術者の手間は軽減される。しかし、自動的に関心領域を設定したからといって、ＰＥＴ画像が不鮮明な画像であることに変わりはなく、自動的に決定された関心領域は、必ずしも正確であるとは限らない。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、機能画像を正確に解析することができる放射線断層撮影装置を提供することにある。

本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線断層撮影装置は、被検体内部発生の放射線の発生位置をイメージングした機能画像を取得する機能画像取得手段と、被検体の形態をイメージングした形態断層画像を取得する断層画像取得手段と、機能画像と形態断層画像とを合わせ込む画像編集手段と、画像編集手段と、画像編集手段の動作の後、形態断層画像を用いて機能画像の画像解析に用いられる関心領域を設定する関心領域設定手段とを備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］本発明の放射線断層撮影装置は、機能画像と形態断層画像との２種類を取得する構成となっている。機能画像は、被検体内部発生の放射線の発生位置をイメージングしたものであり、一般的にＳ／Ｎ値が低く、また形状を写すことを目的とした画像ではない。従って、術者が機能画像を用いて形態に沿って関心領域を決定することは困難である。そこで本発明によれば、形態断層画像を用いて関心領域を決定するようになっている。この様にすれば、機能画像が不鮮明であっても、確実に関心領域を決定することができる。機能画像と形態断層画像は、独立に取得されたものであるので、各画像に写り込んでいる被検体の位置や***が一致しない可能性がある。そこで本発明によれば、画像編集手段を備え、被検体の位置や***を一致させるように画像の編集をするようになっている。これにより、形態断層画像を用いて機能画像の画像解析を確実に行うことができる。

なお、画像編集手段が行う合わせ込みとは、例えば、機能画像と形態断層画像とに写り込んでいる被検体の大きさを一致させるような動作をいう。

また、上述の放射線断層撮影装置において、機能画像のうち関心領域で指定される領域内部において画像解析を行う画像解析手段を更に備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、上述の構成によれば、機能画像の画像解析を行う画像解析手段を備えている。これにより機能画像は確実に画像解析をすることができる。

また、上述の放射線断層撮影装置において、機能画像取得手段は、被検体内で発生する消滅放射線対を検出する検出器リングと、検出器リングから出力された検出データを基に機能画像を生成する機能画像生成手段とを備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、上述の構成によれば、機能画像は、消滅放射線対の発生強度をマッピングしたＰＥＴ画像であり、機能画像取得手段は、ＰＥＴ装置となっている。ＰＥＴ画像は、形態断層画像ではないので、本発明をＰＥＴ装置に適応させることは有効である。

また、上述の放射線断層撮影装置において、機能画像取得手段は、被検体内でシングルフォトンとして発生する放射線を検出する放射線検出器と、放射線検出器から出力された検出データを基に機能画像を生成する機能画像生成手段とを備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、上述の構成によれば、機能画像は、シングルフォトンの発生強度をマッピングしたＳＰＥＣＴ(single photon emission computed tomography)画像であり、機能画像取得手段は、ＳＰＥＣＴ装置となっている。ＳＰＥＣＴ画像は、形態断層画像ではないので、本発明をＳＰＥＣＴ装置に適応させることは有効である。

また、上述の放射線断層撮影装置において、断層画像取得手段は、放射線を照射する放射線源と、放射線源から照射された後、被検体を透過してきた放射線を検出する放射線検出手段と、放射線検出手段から出力された検出データを基に被検体の内部における放射線の透過しやすさがイメージングされた画像を生成する断層画像生成手段とを備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、上述の構成によれば、形態断層画像は、外部から放射線を照射することで得られるＣＴ画像であり、断層画像取得手段は、ＣＴ装置となっている。ＣＴ画像には、被検体の内部構造が鮮明に写り込んでいるので、関心領域の設定に適している。

また、上述の放射線断層撮影装置において、断層画像取得手段は、磁場を利用したイメージング装置で構成されればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、上述の構成によれば、形態断層画像は、被検体を磁場に置くことで得られるＭＲ(magnetic resonance)画像であり、断層画像取得手段は、ＭＲＩ(magnetic resonance imaging)となっている。ＭＲ画像には、被検体の内部構造が鮮明に写り込んでいるので、関心領域の設定に適している。

また、上述の放射線断層撮影装置において、関心領域設定手段は、関心領域を関心領域設定画像として出力し、関心領域設定画像と画像編集手段による編集後の機能画像とは、共通の裁断面における断面像であればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、機能画像と関心領域設定画像とは、共通の裁断面における断面像となっている。この様にすることで、関心領域設定画像が規定する関心領域が機能画像上に確実に存在することになる。従って、より確実に画像解析を行うことができる。

また、上述の放射線断層撮影装置において、裁断面が機能画像の裁断面と同一とるように形態断層画像を再構成する断面再構成手段を備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成によれば、機能画像と形態断層画像の裁断面は一致するようになる。関心領域設定画像は、形態断層画像を基に生成されることからすれば、両画像の裁断面は一致しているとは限らない。そこで、断面再構成手段を設けることにより、関心領域設定画像と機能画像の裁断面を確実に共通のものとすることができる。

また、上述の放射線断層撮影装置において、術者の指示を入力させる入力手段を更に備え、関心領域設定手段は、入力手段の指示に従って関心領域を設定すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。関心領域設定手段が入力手段を通じて術者の指示を受け付けるようにすれば、術者は確実に関心領域を設定することができる。

本発明の放射線断層撮影装置は、機能画像と形態断層画像との２種類を取得する構成となっている。機能画像は、被検体内部発生の放射線の発生位置をイメージングしたものであり、形態を示す画像ではない。従って、術者が機能画像を用いて形態に沿った関心領域を決定することは困難である。そこで本発明によれば、形態断層画像を用いて関心領域を決定するようになっている。この様にすれば、機能画像に確実に関心領域を決定することができる。

実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。 実施例１に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。 実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明するフローチャートである。 実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明する模式図である。 実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明する模式図である。 実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明する模式図である。 本発明の１変形例に係る放射線断層撮影装置を説明する模式図である。 従来構成の放射線断層撮影装置の構成を説明する断面図である。

＜放射線断層撮影装置の構成＞
以下、本発明に係る放射線断層撮影装置の実施例を図面を参照しながら説明する。実施例１におけるγ線およびＸ線は、本発明の放射線の一例である。図１は、実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。実施例１における放射線断層撮影装置は、ＣＴ装置８とＰＥＴ装置９とを備えている。ＣＴ装置８は、本発明の断層画像取得手段に相当し、ＰＥＴ装置９は、本発明の機能画像取得手段に相当する。

＜ＰＥＴ装置の構成＞
まずＰＥＴ装置９について説明する。実施例１に係るＰＥＴ装置９は、被検体Ｍを載置する天板１０と、天板１０をその長手方向（ｚ方向）から導入させる開口を有するガントリ１１と、ガントリ１１の内部に設けられた天板１０をｚ方向に導入させるリング状の検出器リング１２とを備えている。検出器リング１２に設けられた開口は、ｚ方向（天板１０の長手方向、被検体Ｍの体軸方向）に伸びた円筒形となっている。検出器リング１２は、本発明の検出器に相当する。

天板１０は、ガントリ１１（検出器リング１２）の開口をｚ方向から貫通するように設けられているとともに、ｚ方向に沿って進退自在となっている。この様な天板１０の摺動は、天板移動機構１５によって実現される。天板移動機構１５は、天板移動制御部１６によって制御される。天板移動制御部１６は、天板移動機構１５を制御する天板移動制御手段である。天板１０は、その全域が検出器リング１２の外側に位置している位置から摺動して、検出器リング１２の開口にその一方側から導入されるとともに、検出器リング１２の内部を貫通して、検出器リング１２の開口のもう一方側から突き出ることができる。検出器リング１２は、被検体内で発生する消滅γ線対を検出するものである。また、実施例１の構成の移動機構１５やガントリ１１とガントリ４５の位置関係などは、採用しうる態様の例示にすぎない。したがって、本発明の構成は、これに限られるものではない。

ガントリ１１の内部には、被検体Ｍから放射される消滅γ線対を検出する検出器リング１２が備えられている。この検出器リング１２は、被検体Ｍの体軸方向に伸びた筒状であり、そのｚ方向の長さは、１５〜３０ｃｍ程度である。クロック１９は、検出器リング１２に入力される。検出器リング１２から出力される検出データは、クロック１９を基にしたγ線をどの時点で取得されたかという時刻情報が付与され、後述の同時計数部２０に入力されることになる。

同時計数部２０では、検出器リング１２から出力された検出データの同時イベント判定を行なう。なお、同時計数部２０による検出データの同時イベント判定は、クロック１９によって検出データに付与された時刻情報が用いられる。検出器リング１２に同時に入射したと判定された２つのγ線が被検体内の放射性薬剤に起因する消滅γ線対であるとして、その２つのγ線の検出データをＰＥＴ画像生成部２１に送出する。

ＰＥＴ画像生成部２１は、同時計数部２０を通じて同時計数部検出器リング１２から出力された検出データを基にＰＥＴ画像Ｐ１を生成する。このＰＥＴ画像Ｐ１は、ある裁断面における被検体Ｍの断層像であり、消滅γ線対の発生強度がイメージングされている。画像編集部２２は、ＰＥＴ画像Ｐ１とＣＴ画像Ｐ２との画像に写り込んでいる被検体Ｍの位置や***を一致させて合わせ込む目的で設けられており、関心領域設定部２３は、ＣＴ画像Ｐ２を用いてＰＥＴ画像Ｐ１の画像解析に用いられる関心領域ＲＯＩを設定する目的で設けられている。そして、画像解析部２４は、ＰＥＴ画像Ｐ１のうち関心領域ＲＯＩで指定される領域内部において画像解析を行う目的で設けられている。ＰＥＴ画像Ｐ１は、本発明の機能画像に相当し、ＣＴ画像Ｐ２は、本発明の形態断層画像に相当する。また、ＰＥＴ画像生成部２１は、本発明の機能画像生成手段に相当し、画像編集部２２は、本発明の画像編集手段に相当する。また、関心領域設定部２３は、本発明の関心領域設定手段に相当し、画像解析部２４は、本発明の画像解析手段に相当する。ＰＥＴ画像Ｐ１は、被検体内部発生の放射線の発生位置をイメージングしたものとなっており、ＣＴ画像Ｐ２は、被検体Ｍの内部における放射線の透過しやすさがイメージングされたものとなっている。

検出器リング１２の構成について説明する。実施例１によれば、１００個前後の放射線検出器１がｚ方向に垂直な平面上の仮想円に配列することで１つの単位リングが形成される。この単位リングがｚ方向に配列されて検出器リング１２が構成される。

放射線検出器１の構成について簡単に説明する。図２は、実施例１に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。放射線検出器１は、図２に示すようにγ線を蛍光に変換するシンチレータ２と、蛍光を検出する光検出器３とを備えている。そして、シンチレータ２と光検出器３との介在する位置には、蛍光を授受するライトガイド４が備えられている。

シンチレータ２は、シンチレータ結晶が３次元的に配列されて構成されている。シンチレータ結晶は、Ｃｅが拡散したＬｕ_{２（１−Ｘ）}Ｙ_２ＸＳｉＯ_５（以下、ＬＹＳＯとよぶ）によって構成されている。そして、光検出器３は、どのシンチレータ結晶が蛍光を発したかという蛍光発生位置を特定することができるようになっているとともに、蛍光の強度や、蛍光の発生した時刻をも特定することができる。また、実施例１の構成のシンチレータ２は、採用しうる態様の例示にすぎない。したがって、本発明の構成は、これに限られるものではない。

なお、ＰＥＴ装置９は、各部を統括的に制御する主制御部４１と、形態断層画像等を表示する表示部３６とを備えている。この主制御部４１は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより、各部１６，２０，２１，２２，２３，２４を実現している。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。

設定記憶部３７は、検査に関する各種パラメータを記憶するものであり、操作卓３５は、術者の各種操作を入力させるものである。操作卓３５は、本発明の入力手段に相当する。

＜ＣＴ装置の構成＞
次に、実施例１に係るＣＴ装置８の構成について説明する。図１に示すように、ＣＴ装置８は、ガントリ４５を有している。ガントリ４５には、ｚ方向に伸びた開口が設けられており、この開口に天板１０が挿入されている。なお、ＣＴ装置８は、ＰＥＴ装置９にｚ方向から隣接する。両ガントリ１１，４５の開口はｚ方向に連続している。

ガントリ４５の内部には、Ｘ線を被検体Ｍに向けて照射するＸ線管４３と、被検体Ｍを透過してきたＸ線を検出するＸ線検出器４４と、Ｘ線管４３とＸ線検出器４４とを支持する支持体４７とが備えられている。支持体４７は、リング形状となっており、ｚ軸周りに回転自在となっている。この支持体４７の回転は、例えばモータのような動力発生手段と、例えば歯車のような動力伝達手段とから構成される回転機構３９が実行する。また、回転制御部４０は、この回転機構３９を制御するものである。支持体４７（Ｘ線管４３とＸ線検出器４４）の回転における中心軸は、検出器リング１２の中心軸と一致している。すなわち、ＣＴ装置８は、その中心軸を検出器リング１２の中心軸を共有してｚ方向からＰＥＴ装置に隣接して設けられている。Ｘ線管４３は、本発明の放射線源に相当し、Ｘ線検出器４４は、本発明の放射線検出手段に相当する。

ＣＴ画像生成部４８は、Ｘ線検出器４４から出力されたＸ線検出データを基に、被検体ＭのＸ線形態断層画像（ＣＴ画像Ｐ２）を生成するものである。このＣＴ画像Ｐ２は、ある裁断面における被検体Ｍの断層像であり、被検体Ｍの内部におけるＸ線の透過しやすさがイメージングされている。ＣＴ画像生成部４８は、本発明の断層画像生成手段に相当する。

主制御部４１は、各種のプログラムを実行することにより、ＰＥＴ装置９に係る各部の他、回転制御部４０，ＣＴ画像生成部４８，およびＸ線管制御部４６とを実現している。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。Ｘ線管制御部４６は、Ｘ線管４３の管電流、管電圧、パルス幅等を制御する目的で設けられたものである。

＜放射線断層撮影装置の動作＞
次に、実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作について説明する。放射線断層撮影装置を用いて、被検体Ｍの検診を行うには、図３に示すように、被検体Ｍが天板１０に載置され（載置ステップＳ１），被検体ＭにＸ線を照射してＣＴ画像Ｐ２を取得する（ＣＴ画像取得ステップＳ２）。そして、被検体内から発生する消滅γ線対を検出してＰＥＴ画像Ｐ１を取得し（ＰＥＴ画像取得ステップＳ３），ＰＥＴ画像Ｐ１を基にＣＴ画像Ｐ２の編集を行う（画像編集ステップＳ４）。続いて、編集された編集ＣＴ画像Ｐ２ａを用いて関心領域ＲＯＩが設定され（関心領域設定ステップＳ５），ＰＥＴ画像Ｐ１に対する画像解析が行われる（画像解析ステップＳ６）。以降、これらの各ステップについて順を追って説明する。

＜載置ステップＳ１，ＣＴ画像取得ステップＳ２＞
まず、被検体Ｍが天板１０に載置される。術者が操作卓３５を通じてＣＴ画像Ｐ２の取得開始の指示を行うと、天板１０が移動し、被検体Ｍがガントリ４５の内部に導入される。そして、Ｘ線管４３とＸ線検出器４４とは、互いの相対位置を保った状態でｚ軸周りに回転する。

術者が操作卓３５を通じてＸ線の照射開始を指示すると、Ｘ線管４３は間歇的にＸ線を被検体Ｍに向けて照射し、その度ごとに、ＣＴ画像生成部４８は、Ｘ線透視画像を生成する。この複数枚のＸ線透視画像は、ＣＴ画像生成部４８において例えば、既存のバック・プロジェクション法を用いて単一のＣＴ画像Ｐ２に組み立てられる。

＜ＰＥＴ画像取得ステップＳ３＞
ＣＴ画像Ｐ２の取得後、術者が操作卓３５を通じてＰＥＴ画像Ｐ１の取得の指示を与えると、天板１０が移動し、被検体Ｍがガントリ１１の内部に導入される。被検体Ｍには、予め放射性薬剤が注射投与されており、放射性薬剤が消滅γ線対を発生させる。こうして、被検体の体内で発生した消滅γ線対は、検出器リング１２で検出される。検出器リング１２は、同時計数部２０に検出データを送出し、同時計数部２０は、検出データの同時イベント判定を行う。なお、検出データは、入射時間と、エネルギーと、入射時間とが関連したデータセットとなっている。

同時計数部２０で同時イベントと判定された検出データは、ＰＥＴ画像生成部２１に送出される。ＰＥＴ画像生成部２１は、所定の幅で配列された平面の各々で被検体Ｍを裁断したときの断層像であるとともに、消滅γ線対の発生状況がイメージ化されたＰＥＴ画像Ｐ１を生成する。ＰＥＴ画像Ｐ１およびＣＴ画像Ｐ２は、いずれも形態断層画像である。

＜画像編集ステップＳ４＞
ＰＥＴ画像Ｐ１，およびＣＴ画像Ｐ２は、画像編集部２２に送出される。画像編集部２２では、互いに解像度やＰｉｘｅｌサイズの異なるＰＥＴ画像Ｐ１，およびＣＴ画像Ｐ２の解像度とＰｉｘｅｌサイズを一致させて両画像を合わせ込む。具体的には、画像編集部２２は、高解像度のＣＴ画像Ｐ２を縮小して、解像度を低解像度のＣＴ画像Ｐ２に一致させる。またＰＥＴ画像Ｐ１とＣＴ画像Ｐ２は、独立に取得されたものであるので、各画像に写り込んでいる被検体の位置や***も一致させる。編集後のＣＴ画像Ｐ２を編集ＣＴ画像Ｐ２ａと呼ぶことにする。

編集動作後におけるＰＥＴ画像Ｐ１と、編集ＣＴ画像Ｐ２ａは、共通の裁断面における断面像となっている。なお、ＰＥＴ画像生成部２１は、裁断位置の異なる複数のＰＥＴ画像Ｐ１を生成できる。

ＰＥＴ画像Ｐ１とＣＴ画像Ｐ２との裁断面が一致しない場合、ＣＴ画像生成部４８は、ＣＴ画像Ｐ２をリスライス部４９に送出する。リスライス部４９は、あるピッチで被検体Ｍを裁断したときに得られる複数のＣＴ画像Ｐ２から、補間により、ＣＴ画像Ｐ２の裁断面とは異なる別の裁断面における形態断層画像を生成する。具体的には、リスライス部４９は、裁断面がＰＥＴ画像Ｐ１と一致している新たなＣＴ画像をＣＴ画像生成部４８が出力したＣＴ画像Ｐ２から生成する。このときの新たなＣＴ画像は、ＣＴ画像Ｐ２の代わりに画像編集部２２に送出される。以降、ＰＥＴ画像Ｐ１とＣＴ画像Ｐ２との裁断面は、始めから一致しており、リスライス部４９の動作が省略されたものとして、動作説明を続行する。リスライス部４９は、本発明の断面再構成手段に相当する。リスライス部４９は、裁断面がＰＥＴ画像Ｐ１の裁断面と同一とるようにＣＴ画像Ｐ２を再構成するものである。

＜関心領域設定ステップＳ５＞
編集ＣＴ画像Ｐ２ａは、関心領域設定部２３に送出される。関心領域設定部２３は、表示部３６に編集ＣＴ画像Ｐ２ａを表示して術者の指示入力があるまで待機する。術者は、表示部３６に写り込んでいる編集ＣＴ画像Ｐ２ａの一部を画像上のポインタなどを用いて決定すると、関心領域設定部２３は、編集ＣＴ画像Ｐ２ａにおける術者が囲んだ部分を関心領域ＲＯＩに設定する（図４参照）。図４においては、術者は、被検体Ｍの骨部を選択している。編集ＣＴ画像Ｐ２ａには、この骨部が鮮明に写り込んでおり、術者は容易に選択を完了することができる。

関心領域設定部２３は、操作卓３５の指示に従って関心領域ＲＯＩの位置と大きさと範囲とを示す関心領域設定画像Ｐ３を生成する。関心領域設定画像Ｐ３は、図５に示すように編集ＣＴ画像Ｐ２ａにおける関心領域ＲＯＩの位置等が色分けされて示された二値画像となっている。関心領域設定画像Ｐ３は、ＰＥＴ画像Ｐ１，および編集ＣＴ画像Ｐ２ａにおける被検体Ｍの裁断面と同じ裁断面を表している。しかも、何れの画像Ｐ１，Ｐ２ａ，Ｐ３における画像の解像度とＰｉｘｅｌサイズは同一である。

＜画像解析ステップＳ６＞
関心領域設定画像Ｐ３およびＰＥＴ画像Ｐ１は、画像解析部２４に送出される。画像解析部２４は、関心領域設定画像Ｐ３で指定される関心領域ＲＯＩ内部において、例えば、どの程度消滅γ線対が発生しているかを示すＳＵＶ値を算出する（図６参照）。このＳＵＶ値が表示部３６に出力されて検査は終了となる。

以上のように、実施例１の放射線断層撮影装置は、ＰＥＴ画像Ｐ１とＣＴ画像Ｐ２との２種類を取得する構成となっている。ＰＥＴ画像Ｐ１は、被検体内部発生の放射線の発生位置をイメージングしたものであるので、形態を写す画像ではない。従って、術者が形態に沿ってＰＥＴ画像Ｐ１を用いて関心領域ＲＯＩを決定することは困難である。そこで実施例１によれば、ＰＥＴ画像Ｐ１とは別のＣＴ画像Ｐ２を用いて関心領域ＲＯＩを決定するようになっている。この様にすれば、ＰＥＴ画像Ｐ１が不鮮明であっても、確実に関心領域ＲＯＩを決定することができる。ＰＥＴ画像Ｐ１とＣＴ画像Ｐ２は、独立に取得されたものであるので、各画像Ｐ１，Ｐ２に写り込んでいる被検体Ｍの位置や***が一致しない可能性がある。そこで実施例１によれば、画像編集部２２を備え、被検体Ｍの位置や***を一致させるようにＣＴ画像Ｐ２の編集をするようになっている。これにより、ＣＴ画像Ｐ２を用いてＰＥＴ画像Ｐ１の画像解析を確実に行うことができる。

また、上述の構成によれば、機能画像は、消滅γ線対の発生強度をマッピングしたＰＥＴ画像であり、機能画像取得手段は、ＰＥＴ装置となっている。ＰＥＴ画像は、不鮮明であるので、実施例１をＰＥＴ装置に適応させることは有効である。

同じく、上述の構成によれば、形態断層画像は、外部から放射線を照射することで得られるＣＴ画像であり、断層画像取得手段は、ＣＴ装置となっている。ＣＴ画像には、被検体Ｍの内部構造が鮮明に写り込んでいるので、関心領域ＲＯＩの設定に適している。

また、ＰＥＴ画像Ｐ１と関心領域設定画像Ｐ３とは、共通の裁断面における断面像となっている。この様にすることで、関心領域設定画像Ｐ３が規定する関心領域ＲＯＩが機能画像上に確実に存在することになる。従って、より確実に画像解析を行うことができる。

上述の構成によれば、リスライス部４９によりＰＥＴ画像Ｐ１とＣＴ画像Ｐ２の裁断面は一致するようになる。関心領域設定画像Ｐ３は、ＣＴ画像Ｐ２を基に生成されることからすれば、両画像の裁断面は一致しているとは限らない。そこで、リスライス部４９を設けることにより、関心領域設定画像Ｐ３とＰＥＴ画像Ｐ１の裁断面を確実に共通のものとすることができる。

上述のように、関心領域設定部２３が操作卓３５を通じて術者の指示を受け付けるようにすれば、術者は確実に関心領域ＲＯＩを設定することができる。

本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、単一のＣＴ画像Ｐ２について関心領域ＲＯＩを設定する構成であったが、本発明はこれに限られない。複数のＰＥＴ画像Ｐ１に対応する編集ＣＴ画像Ｐ２ａの各々について関心領域ＲＯＩを設定して、複数の関心領域設定画像Ｐ３を生成するようにしてもよい。このとき、図７に示すように、各ＰＥＴ画像Ｐ１の裁断面をｐ１とし、編集ＣＴ画像Ｐ２ａの裁断面をｐ２ａとし、関心領域設定画像Ｐ３の裁断面をｐ３とすると、ある裁断面ｐ１と同一平面の裁断面ｐ２，ｐ３が存在している。このように、複数の関心領域設定画像Ｐ３を設定することで、関心領域を立体的に設定することができる。上述のようにすれば、立体的な関心領域であるＶＯＩをより簡明かつ確実に設定することができる。ＰＥＴ画像Ｐ１の解析は、同一裁断面における関心領域設定画像Ｐ３を用いることで行われる。従って、ＰＥＴ画像Ｐ１の各々で解析に用いられる関心領域設定画像Ｐ３は変化することになる。

（２）上述の構成によれば、画像編集部２２は、ＣＴ画像Ｐ２を編集するようにしていたが、本発明はこの様な構成に限られない。ＰＥＴ画像Ｐ１をＣＴ画像Ｐ２に合わせて拡大することにより、画像編集動作をするようにしてもよい。

（３）上述の構成によれば、ＰＥＴ装置を採用していたが、これに代えてＳＰＥＣＴ装置を採用することもできる。すなわち、本変形例の構成によれば、機能画像は、被検体内部で発生したシングルフォトンの発生強度をマッピングしたＳＰＥＣＴ(single photon emission computed tomography)画像であり、機能画像取得手段は、ＳＰＥＣＴ装置となっている。ＳＰＥＣＴ画像は、形態断層画像ではないので、本発明をＳＰＥＣＴ装置に適応させることは有効である。

（４）上述の構成によれば、ＣＴ装置を採用していたが、これに代えてＭＲＩを採用することもできる。すなわち、本変形例の構成によれば、形態断層画像は、被検体Ｍを磁場に置くことで得られるＭＲ画像であり、断層画像取得手段は、ＭＲＩとなっている。ＭＲ画像には、被検体Ｍの内部構造が鮮明に写り込んでいるので、関心領域ＲＯＩの設定に適している。

（５）上述の構成によれば、関心領域設定部２３は、術者の指示に従い関心領域ＲＯＩを決定していたが、関心領域ＲＯＩの設定を自動で行ってもよい。

（６）上述の構成によれば、関心領域設定画像Ｐ３は、ＰＥＴ画像Ｐ１の解析に用いられていたが、編集ＣＴ画像Ｐ２ａの解析にも用いることができる。いったん関心領域設定画像Ｐ３を生成しておけば、関心領域設定画像Ｐ３を編集ＣＴ画像Ｐ２ａの画像解析時の関心領域ＲＯＩの決定に流用することができる。ＰＥＴ画像Ｐ１，編集ＣＴ画像Ｐ２ａ，および関心領域設定画像Ｐ３は、いずれも同一の裁断面を表しているので、この様な解析方法が可能である。

Ｐ１ ＰＥＴ画像（機能画像）
Ｐ２ ＣＴ画像（形態断層画像）
Ｐ３ 関心領域設定画像
ＲＯＩ 関心領域
８ ＣＴ装置（断層画像取得手段）
９ ＰＥＴ装置（機能画像取得手段）
１２ 検出器リング（検出器）
２１ ＰＥＴ画像生成部（機能画像生成手段）
２２ 画像編集部（画像編集手段）
２３ 関心領域設定部（関心領域設定手段）
２４ 画像解析部（画像解析手段）
３５ 操作卓（入力手段）
４３ Ｘ線管（放射線源）
４４ Ｘ線検出器（放射線検出手段）
４８ ＣＴ画像生成部（断層画像生成手段）
４９ リスライス部（断面再構成手段）

Claims (8)

1. 被検体内部発生の放射線の発生位置をイメージングした機能画像を取得する機能画像取得手段と、
   前記被検体の形態をイメージングした形態断層画像を取得する断層画像取得手段と、
   前記機能画像と前記形態断層画像とを合わせ込む画像編集手段と、
   前記画像編集手段の動作の後、前記形態断層画像を用いて前記機能画像の画像解析に用いられる関心領域を設定する関心領域設定手段とを備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
2. 請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
   前記機能画像のうち前記関心領域で指定される領域内部において画像解析を行う画像解析手段を更に備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、
   前記機能画像取得手段は、
   被検体内で発生した放射線を検出する検出器と、
   前記検出器から出力された検出データを基に前記機能画像を生成する機能画像生成手段とを備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
   前記断層画像取得手段は、
   放射線を照射する放射線源と、
   前記放射線源から照射された後、被検体を透過してきた放射線を検出する放射線検出手段と、
   前記放射線検出手段から出力された検出データを基に被検体の内部における放射線の透過しやすさがイメージングされた画像を生成する断層画像生成手段とを備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
   前記断層画像取得手段は、磁場を利用したイメージング装置で構成されることを特徴とする放射線断層撮影装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
   前記関心領域設定手段は、前記関心領域を関心領域設定画像として出力し、
   関心領域設定画像と前記画像編集手段による編集後の前記機能画像とは、共通の裁断面における断面像であることを特徴とする放射線断層撮影装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
   裁断面が前記機能画像の裁断面と同一とるように形態断層画像を再構成する断面再構成手段を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
   術者の指示を入力させる入力手段を更に備え、
   前記関心領域設定手段は、前記入力手段の指示に従って関心領域を設定することを特徴とする放射線断層撮影装置。

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