JP2874887B2 - Emission CT device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は被検体中のスライス面におけるRI分布像
（RI分布断層像）を作成するエミッションCTに係り、特
にそのようなRI分布断層像を複数の時系列画像として得
るエミッションCTに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to an emission CT for creating an RI distribution image (RI distribution tomographic image) on a slice plane in a subject, and particularly to such an emission CT. The present invention relates to an emission CT for obtaining RI distribution tomographic images as a plurality of time-series images.

（従来の技術） 被検体中の複数の時系列のRI分布断層像を得る装置は
ダイナミック・エミッションCTと呼ばれ、既に実用化さ
れている。この装置について第２図を参照して説明する
と、RIが投与された被検体からの放射線（ガンマ線）を
検出器１にて検出する。この検出器は検出放射線の位置
信号X,Yおよびアンブランク信号UNBを出力し、これらを
A/D変換器２を経て収集メモリ３に送る。検出器１は検
出回転装置４によって被検体の体軸のまわりを回転され
る。(Prior Art) An apparatus for obtaining a plurality of time-series RI distribution tomographic images in a subject is called a dynamic emission CT and has already been put to practical use. This device will be described with reference to FIG. 2. The detector 1 detects radiation (gamma rays) from a subject to which RI has been administered. This detector outputs the position signals X, Y of the detected radiation and the unblank signal UNB, and
The data is sent to the acquisition memory 3 via the A / D converter 2. The detector 1 is rotated by the detection rotation device 4 around the body axis of the subject.

検出器１が360°に亘って定速且つ円滑に回転される
ように、先ず右回転について考えてみると、第３図に示
すようにデータ収集開始位置R0の手前に助走距離L1を設
けてスタート位置R1を決定している。このようにして定
速且つ円滑回転が保証されるR0の位置から所定の角度毎
にデータ収集が行われ、再度R0の位置に戻ることによっ
て360°回転が達成され、この位置から助走距離L2進ん
だ位置R2が回転停止位置となる。その位置で、即逆回転
すなわち左回転が開始される。助走距離L2を経てR0の位
置から定速回転となり、右回転の場合と全く同様に所定
角度毎にデータ収集を行ってこの場合の回転停止位置は
R1となる。以後同様にして右回転、左回転が繰り返して
実施される。収集メモリ３には検出器１からその種々回
転位置に基づく検出データが時々刻々送られてくる。こ
れらのデータは、検出器回転装置４から検出回転状態信
号が提供される収集メモリ制御器５によって処理され
る。すなわち検出器１の各回転位置毎のデータとして取
り込み、次にそれらを画像再構成装置６に供給してRI分
布断層像を得て、表示メモリ７に送る。この表示メモリ
７には複数の時系列のRI分布断層像が記憶され、表示装
置８によって表示される。First, considering the clockwise rotation so that the detector 1 is rotated at a constant speed and smoothly over 360 °, the approach distance L1 is provided before the data collection start position R0 as shown in FIG. The start position R1 has been determined. In this way, data collection is performed at predetermined angles from the position R0 where constant speed and smooth rotation are guaranteed, and 360 ° rotation is achieved by returning to the position R0 again, and the approach distance L2 is advanced from this position. The position R2 is the rotation stop position. At that position, immediate reverse rotation, that is, left rotation is started. After the approach distance L2, the rotation speed becomes constant from the position of R0, and data collection is performed at every predetermined angle just as in the case of clockwise rotation, and the rotation stop position in this case is
It becomes R1. Thereafter, clockwise rotation and counterclockwise rotation are repeated in the same manner. Detection data based on the various rotational positions is sent from the detector 1 to the acquisition memory 3 from time to time. These data are processed by an acquisition memory controller 5 to which a detected rotation status signal is provided from a detector rotation device 4. That is, the data is captured as data for each rotational position of the detector 1, and then supplied to the image reconstruction device 6 to obtain an RI distribution tomographic image and send it to the display memory 7. A plurality of time-series RI distribution tomographic images are stored in the display memory 7 and displayed by the display device 8.

（発明が解決しようとする課題） 上記したように、検出器１を被検体のまわりを左右の
360°交互回転を定速で実施して、被検体内のダイナミ
ックRI分布断層像を得るようにしている。尚、検出器１
の定速回転を円滑に行うため左右両回転ともそれぞれ助
走路が設けられている。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the detector 1 is moved right and left around the subject.
360 ° alternate rotation is performed at a constant speed to obtain a dynamic RI distribution tomographic image in the subject. Detector 1
A runway is provided for each of the left and right rotations in order to smoothly carry out the constant speed rotation.

しかしながら上記のようにして得られたダイナミック
RI分布断層像データから臨床診断用パラメータを求める
とき、時系列の個々の断層データ（フレーム断層像）の
データ収集所要時間（フレームタイム）を操作者は検出
器の１回転に要する時間のみしか考慮していなかったた
め、得られたダイナミックRI分布断層像データの時間軸
が実際の時間軸と一致しないという不具合があった。こ
のため上記した有益な臨床診断用パラメータを得るため
にはRI分布診断像の時間軸が高精度のものである必要が
あり、このことから有益なパラメータを得るのが困難で
あった。However, the dynamics obtained as above
When obtaining parameters for clinical diagnosis from RI distribution tomographic image data, the operator only considers the time required for data collection (frame time) of each time-series individual tomographic data (frame tomographic image) for the time required for one rotation of the detector. As a result, the time axis of the obtained dynamic RI distribution tomographic image data did not coincide with the actual time axis. For this reason, in order to obtain the above-mentioned useful parameters for clinical diagnosis, the time axis of the RI distribution diagnostic image needs to be highly accurate, and it has been difficult to obtain useful parameters.

この発明は、最終的に形成される被検体中の複数の時
系列RI分布断層像データの時間軸の精度を向上させて、
そのデータから有益な臨床診断用パラメータが容易に求
められるエミッションCT装置を提供するにある。The present invention improves the accuracy of the time axis of a plurality of time-series RI distribution tomographic image data in the finally formed subject,
An object of the present invention is to provide an emission CT apparatus from which useful clinical diagnostic parameters can be easily obtained from the data.

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は上記目的を達成するために、RIを注入した
被検体を支持する装置と、この装置によって支持された
前記被検体のまわりを回転し前記被検体から放射される
放射線を検出して放射線検出データ信号を出力する検出
器と、この検出器を正逆回転において助走回転を経て定
速回転を実施するよう制御する検出器回転装置と、この
装置による前記検出器の１回転毎の助走回転および定速
回転の加算所要時間を測定する装置と、前記検出器から
の出力信号をこの検出器の所定回転角度毎のデータとし
て収集する収集メモリと、この収集メモリによって収集
されたデータを基に画像再構成する装置と、この装置に
よつて再構成された前記被検体内のRI分布断層像を前記
検出器の回転毎に収集し表示する装置とで構成したこと
を特徴とするものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a device for supporting a subject into which RI has been injected, and a device for rotating around the subject supported by the device. And a detector that detects radiation emitted from the subject and outputs a radiation detection data signal, and a detector rotation device that controls the detector to perform a constant speed rotation through the approach rotation in forward and reverse rotations. A device for measuring the addition required time of the approach rotation and the constant speed rotation of the detector for each rotation of the detector, and a collecting device for collecting an output signal from the detector as data for each predetermined rotation angle of the detector. A memory, an apparatus for reconstructing an image based on data acquired by the acquisition memory, and an RI distribution tomographic image in the subject reconstructed by the apparatus, which is acquired and displayed for each rotation of the detector It is characterized in that is constituted by a device that.

（作用） 支持装置によって支持されRIを注入された被検体のま
わりを検出器を回転させて被検体からの放射線を検出す
る。検出器は正逆両回転ともデータ収集期間中は定速回
転が維持されるようにそれぞれ定速回転軌道の前に助走
回転軌道部を設けている。これによって先ず検出器の定
速正回転を実行し、所定回転角度毎に検出器からRI分布
投影像データを得て、これらの投影像データを基にして
画像再構成することにより１フレームタイムにおけるRI
分布断層像データを得ている。次に検出器を定速逆回転
させて正回転時と同様にRI分布投影像データを得て、こ
れを画像再構成することにより次のフレームタイムにお
けるRI分布断層像データを得る。このようにして、得ら
れた時系列の複数のRI分布断層像データ（フレーム画像
データ）を表示することによりダイナミックRI診断像を
得ることができる。(Operation) The detector is rotated around the subject, which is supported by the support device and injected with RI, to detect radiation from the subject. The detector has an approaching rotation orbit portion in front of the constant speed rotation orbit so that the rotation at both the normal and reverse rotations is maintained during the data collection period. Thereby, first, the detector performs the constant-speed forward rotation, obtains the RI distribution projection image data from the detector at every predetermined rotation angle, and reconstructs an image based on the projection image data, thereby obtaining one frame time. RI
Distribution tomographic image data is obtained. Next, the detector is rotated at a constant reverse speed to obtain RI distribution projection image data as in the case of normal rotation, and the image is reconstructed to obtain RI distribution tomographic image data at the next frame time. Thus, a dynamic RI diagnostic image can be obtained by displaying a plurality of obtained time-series RI distribution tomographic image data (frame image data).

またそのダイナミックRI診断像データから診断に必要
な各種パラメータを求める場合のフレームタイムの計算
は、検出器の助走期間と定速期間の両方を含めた時間と
して実施される結果、ダイナミックRI診断像データの時
間軸の表示精度が向上されるため、臨床診断に極めて有
益な各種パラメータを求めることができる。When calculating various parameters required for diagnosis from the dynamic RI diagnostic image data, the calculation of the frame time is performed as a time that includes both the detector run-up period and the constant speed period. Since the display accuracy of the time axis is improved, various parameters extremely useful for clinical diagnosis can be obtained.

（実施例） この発明の一実施例の構成を第１図を参照して説明す
る。RIを注入された被検体10は寝台11に載置されてい
る。被検体10から放射される放射線（ガンマ線）を検出
しその入射位置信号X,Yおよび輝度信号UNBを出力する検
出器12を設ける。この検出器は被検体10のまわりを正逆
回転することができるように、架台13内に正逆回転機構
（図示せず）を設け、この機構と検出器12とを支持アー
ム14にて連結する。(Embodiment) The configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The subject 10 into which the RI has been injected is placed on the bed 11. A detector 12 is provided for detecting radiation (gamma rays) emitted from the subject 10 and outputting the incident position signals X and Y and a luminance signal UNB. This detector is provided with a forward / reverse rotation mechanism (not shown) in a gantry 13 so that it can rotate forward and backward around the subject 10, and this mechanism and the detector 12 are connected by a support arm 14. I do.

検出器12からの出力信号X,YおよびUNBをA/D変換器15
を経て、収集制御装置16に供給する。この収集制御装置
は入力された信号に基づいて収集メモリ装置17内の対応
するメモリ位置におけるメモリデータに１ずつカウント
アップして行く。架台13内に収納された正逆回転機構を
制御する検出器回転制御装置18を設ける。この装置は正
逆回転機構を制御して検出器12の回転を制御するもので
ある。即ち検出器12は第３図に示すように、正逆転とも
R0を定速回転の起点とし、それぞれ助走軌道L1、L2を設
けられて回転制御される。ここで右回転の場合のR1から
スタートしてR0から定速回転で１回転しR2でストップす
るまでの所要時間と、左回転の場合のR2からスタートし
てR1でストップするまでの所要時間を計測するタイマ19
を設ける。The output signals X, Y and UNB from the detector 12 are converted by the A / D converter 15
After that, the data is supplied to the collection control device 16. The acquisition control device counts up the memory data at the corresponding memory location in the acquisition memory device 17 by one based on the input signal. A detector rotation control device 18 for controlling a forward / reverse rotation mechanism housed in the gantry 13 is provided. This device controls the rotation of the detector 12 by controlling the forward / reverse rotation mechanism. That is, as shown in FIG.
R0 is the starting point of the constant speed rotation, and the approaching trajectories L1 and L2 are provided to control the rotation. Here, the time required to start from R1 in the case of right rotation and make one rotation at R0 from R0 and stop at R2, and the time required to start from R2 and stop at R1 in the case of left rotation Timer 19 to measure
Is provided.

収集メモリ装置17に格納された検出器の各回転角度毎
のRI投影像データを収集制御装置16によって読み出し画
像再構成する画像再構成装置20を設ける。またこの装置
によって再構成された時系列の複数のRI分布断層像デー
タ（フレーム画像データ）を格納する表示メモリ装置21
を設け、最終的に表示装置22によってダイナミックRI診
断像として表示されるようにする。尚図中、23は装置全
体を制御するCPUである。An image reconstructing device 20 is provided which reads out the RI projection image data for each rotation angle of the detector stored in the acquisition memory device 17 by the acquisition control device 16 and reconstructs the image. A display memory device 21 for storing a plurality of time-series RI distribution tomographic image data (frame image data) reconstructed by this device.
So that the display device 22 finally displays the image as a dynamic RI diagnostic image. In the figure, a CPU 23 controls the entire apparatus.

次に上記した構成の実施例の作用を説明する。検出器
回転制御装置18によって架台13内の検出器回転機構を駆
動させることによって、検出器12をRIが注入され寝台11
に載置された被検体10のまわりを回転させる。これによ
り検出器12は第３図に示すように、先ず右回転にあたっ
てR1の位置からスタートし距離L1なる助走軌道を経てR0
の位置から定速回転を始める。この定速右回転中所定回
転角度毎に検出器12にて被検体10からの放射線を検出
し、その入射位置信号X,Yおよび輝度信号UNBを出力す
る。これらの信号をA/D変換器15によってA/D変換した
後、収集制御装置16によって収集メモリ装置17に検出器
の所定回転角度のRI投影データ信号として格納する。検
出器12が１回転し回転軌道R2の位置で停止されることに
よって１フレーム画像を形成するに足りるデータが収集
メモリ装置17に収集される。これらのデータを収集制御
器16によって読み出し画像再構成装置20に供給すること
によって、ここで１フレーム画像に相当するRI分布断層
像データが作成される。この作成データは表示メモリ21
に送られる。Next, the operation of the embodiment having the above configuration will be described. By driving the detector rotation mechanism in the gantry 13 by the detector rotation control device 18, the RI is injected into the detector 12 and the bed 11
Is rotated around the subject 10 placed on the. As a result, as shown in FIG. 3, the detector 12 first starts from the position of R1 when rotating clockwise, and moves through the approach trajectory having the distance L1 to R0.
Start constant speed rotation from the position. During the constant-speed right rotation, the detector 12 detects radiation from the subject 10 at every predetermined rotation angle, and outputs the incident position signals X and Y and the luminance signal UNB. After these signals are A / D-converted by the A / D converter 15, the acquisition control device 16 stores them in the acquisition memory device 17 as RI projection data signals of a predetermined rotation angle of the detector. When the detector 12 makes one rotation and stops at the position of the rotation trajectory R2, data sufficient to form one frame image is collected in the collection memory device 17. These data are read out by the acquisition controller 16 and supplied to the image reconstruction device 20, whereby RI distribution tomographic image data corresponding to one frame image is created. This created data is stored in the display memory 21
Sent to

次に検出器12は左回転するにあたって、回転軌道のR2
の位置からスタートし距離L2なる助走軌道を経てR0の位
置から定速左回転を開始する。この左回転中も右回転時
と同様に検出器の所定回転角度毎に被検体10からの放射
線が検出されその入射位置信号X,Yおよび輝度信号UNBが
出力される。以後同様にして収集メモリ装置17に左回転
におけるすなわち第２番目のフレーム期間のRI投影デー
タが収集される。そしてそれらは画像再構成装置20によ
ってRI分布断層像データとして表示メモリ装置21に送ら
れる。検出器12が更に右回転、左回転を継続されること
によって、表示メモリ21は第３、第４、…、第ｎ番目の
フレーム画像が収集され、最終的に表示装置22によって
ダイナミックRI診断像が表示されることになる。この
際、タイマ19によって各フレームタイムすなわち定速回
転期間と助走回転期間と合計時間を測定し、この実時間
または実時間の平均時間を求めてその時間値をフレーム
タイムとすることで上記のダイナミックRI診断像の時間
軸を高精度のものとすることができる。Next, when the detector 12 rotates counterclockwise, the rotation orbit R2
Starts from the position of, and starts a constant-speed left rotation from the position of R0 via the approach trajectory of distance L2. During the left rotation, the radiation from the subject 10 is detected at every predetermined rotation angle of the detector similarly to the right rotation, and the incident position signals X and Y and the luminance signal UNB are output. Thereafter, in the same manner, the RI projection data in the left rotation, that is, during the second frame period is collected in the acquisition memory device 17. Then, they are sent to the display memory device 21 as RI distribution tomographic image data by the image reconstruction device 20. As the detector 12 is further rotated clockwise and counterclockwise, the display memory 21 collects the third, fourth,..., N-th frame images, and finally, the display device 22 displays the dynamic RI diagnostic image. Will be displayed. At this time, the total time of each frame time, that is, the constant speed rotation period and the approach rotation period, is measured by the timer 19, and the real time or the average time of the real time is obtained, and the time value is used as the frame time to obtain the dynamic time. The time axis of the RI diagnostic image can be made highly accurate.

［発明の効果］ ダイナミックRI診断像データから診断に必要な各種パ
ラメータを求める場合のフレームタイムの計算は、検出
器の助走期間と定速期間の両方を含めた時間として実施
される結果、ダイナミックRI診断像データの時間軸の表
示精度が向上されるため、臨床診断に極めて有益な各種
パラメータを求めることができる。[Effects of the Invention] The calculation of the frame time when obtaining various parameters required for diagnosis from the dynamic RI diagnostic image data is performed as a time including both the run-up period and the constant speed period of the detector. Since the display accuracy of the time axis of the diagnostic image data is improved, various parameters extremely useful for clinical diagnosis can be obtained.

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

第１図はこの発明の一実施例の構成を概略的に示すブロ
ック図、第２図は従来装置の構成を概略的に示すブロッ
ク図、第３図は検出器の回転動作を説明するための図で
ある。 12……検出器,16……収集制御装置,17……収集メモリ装
置,18……検出器回転制御装置,19……タイマ,20……画
像再構成装置,21……表示メモリ装置,23……CPUFIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram schematically showing a configuration of a conventional device, and FIG. 3 is a diagram for explaining a rotating operation of a detector. FIG. 12 detector 16 collection controller 17 collection memory device 18 detector rotation controller 19 timer 20 image reconstruction device 21 display memory device 23 ……CPU

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】RIを注入した被検体を支持する装置と、こ
の装置によって支持された前記被検体のまわりを回転し
前記被検体から放射される放射線を検出して放射線検出
データ信号を出力する検出器と、この検出器を正逆回転
において助走回転を経て定速回転を実施するよう制御す
る検出器回転装置と、この装置による前記検出器の１回
転毎の助走回転および定速回転の加算所要時間を測定す
る装置と、前記検出器からの出力信号をこの検出器の所
定回転角度毎のデータとして収集する収集メモリと、こ
の収集メモリによって収集されたデータを基に画像再構
成する装置と、この装置によって再構成された前記被検
体内のRI分布断層像を前記検出器の回転毎に収集し表示
する装置とで構成したことを特徴とするエミッションCT
装置。1. An apparatus for supporting a subject to which RI has been injected, and the apparatus rotates around the subject supported by the apparatus, detects radiation emitted from the subject, and outputs a radiation detection data signal. A detector, a detector rotating device for controlling the detector to perform a constant speed rotation via a leading rotation in forward and reverse rotations, and an addition of a leading rotation and a constant speed rotation for each rotation of the detector by the device; A device for measuring a required time, a collection memory for collecting an output signal from the detector as data for each predetermined rotation angle of the detector, and a device for reconstructing an image based on the data collected by the collection memory. An apparatus for collecting and displaying an RI distribution tomographic image in the subject reconstructed by the apparatus for each rotation of the detector, and an emission CT
apparatus.