JP4385500B2

JP4385500B2 - 断層画像処理装置

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Publication number: JP4385500B2
Application number: JP2000181218A
Authority: JP
Inventors: 圭司北村
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2020-06-16
Also published as: JP2002006044A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被検体の放射線検出信号に基づいて被検体の断層画像を求める断層画像処理装置に係り、特に、被検体の特定の部位についての断層画像を求める技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、被検体の放射線検出信号に基づいて被検体の断層画像を求める断層画像処理装置として、Ｘ線ＣＴ装置や、核医学診断装置としてＥＣＴ(Emission CT) 装置等がよく知られている。
【０００３】
ＥＣＴ装置の場合には、被検体に投与された放射性医薬剤（例えば¹³³Xe 、⁹⁹mTc 、²⁰¹TI 、⁶⁷Ga等）から放出されたガンマ線を、光電子倍増管（フォトマルチプライアまたはＰＭＴ）を備えたガンマカメラによって発光量に変換する。即ち、変換された発光量の分布が２次元の投影データとなる。その投影データを、フィルタリングや逆投影等の再構成処理を行うことによって、被検体の断層画像が得られる。特に、被検体が人体の場合で、人体の特定の部位、例えば臓器やガンの発生部位等を調べるときは、上述した放射性医薬剤は人体の組織に対して高い親和性を示すので、被検体の機能診断が行えるＥＣＴ装置が有用である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、断層画像処理装置で、被検体の特定の部位についての断層画像を求めるとき、以下のような問題がある。
即ち、被検体の微小部位の断層画像、例えば人体の腫瘍の断層画像を求めることが困難という問題である。次に、ＥＣＴ装置を例に採って、上記問題点について詳しく説明する。
【０００５】
従来、人体の腫瘍等の微小部位に関する断層画像を求めるときには、得られた被検体の断層画像を画面に表示して、その表示結果に基づいて上記断層画像を求めている。しかし、上記の方法では、被検体の微小部位が見つかるまで断層画像を検索して表示しなければならず、非常に手間がかかる。また、求める微小部位が臓器やガンの発生部位程度の大きさと比較して極めて小さいことから、Ｘ線ＣＴ装置で求めた断層画像はおろか、被検体の機能診断が行えるＥＣＴ装置で求めた断層画像でさえも、断層画像上の微小部位そのものを見落とす場合がある。そこで、断層画像を最大値投影（ＭＩＰ[Maximum Intensity Projection]）してから上記断層画像を特定する方法が知られている。
【０００６】
先ず、最大値投影（以下、適宜「ＭＩＰ」と略記する）について説明する。図８の（ａ）に示すような３次元の断層画像５１を、ｓ軸である投影面５２に投影するとき、断層画像５１と投影面５２とを結ぶ線５３（以下、適宜「投影線５３」とする）は、投影面５２に直交する。なお、ここでの角度θは、図８の（ａ）に示すように、図中のｘ軸と投影線５３とが成す角度である。また、図中のｚ軸は紙面に対して垂直な方向である。通常の投影データは、断層画像５１を通る投影線５３上の画素値の積算、いわゆる積分投影によって求められる。ＭＩＰ処理による投影データは、図８の（ｂ）に示すように、断層画像５１を通る投影線５３上の各画素値を順にａ₁、ａ₂、ａ₃、……、ａ_N-1、ａ_Nとして、各画素値の最大値を投影データの投影値ｂとすることによって求められる。即ち、各画素値ａ_Nと投影値ｂとの関係を式で表すと、ｂ＝ｍａｘ（ａ₁、ａ₂、ａ₃、……、ａ_N-1、ａ_N）となる。上述のＭＩＰ処理によって被検体の断層画像を投影する。すると、腫瘍等は画素値が高いので、ＭＩＰ処理によって投影された投影データから腫瘍等の微小部位を明確に表示することができる。
【０００７】
しかしながら、ＭＩＰ処理によって投影された上記投影データから微小部位が特定できても、投影データからは微小部位の正確な位置が求められない。従って、結局はＭＩＰ処理で投影データを求めても、微小部位の正確な位置を求めるべく断層画像を検索しなければならない。また、ＭＩＰ処理以外で、断層画像または被検体と投影面とを結ぶ線分上の１点の画素値を特定して投影するような投影法（例えば画素の最小値を投影値とする方法等）でも同様である。即ち、上記投影法によって投影された投影データから微小部位を明確に表示することができるが、微小部位の正確な位置が分からないので断層画像を再度検索しなければならない。
【０００８】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、被検体の特定の部位に関する断層画像を効率良く特定することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を達成するために、次のような構成をとる。即ち、請求項１に記載の発明に係る断層画像処理装置は、被検体からの放射線検出信号に基づいて得られる投影データを再構成して被検体の断層画像を求める断層画像処理装置であって、（ａ）被検体からの放射線検出信号に基づいて第１の投影データを導出する第１の投影データ導出手段と、（ｂ）前記第１の投影データ導出手段で導出された第１の投影データから３次元の第１の断層画像を再構成する第１の画像再構成手段と、（ｃ）前記第１の画像再構成手段から再構成された第１の断層画像と、この断層画像を投影させる投影面とを結ぶ投影線分上の１点の座標を各投影線毎にそれぞれ特定する座標特定手段と、（ｄ）前記座標特定手段で特定された各座標の画素値を投影値として第２の投影データを導出する第２の投影データ導出手段と、（ｅ）前記第２の投影データ導出手段で導出された第２の投影データ上の部位を特定する部位特定手段と、（ｆ）前記部位特定手段で特定された第２の投影データ上の部位と、前記投影線分上の座標とに基づいて、前記第１の断層画像の内から２次元の第２の断層画像を特定する第１の断層画像特定手段と、（ｇ）同じ被検体であって別の放射線検出信号に基づいて、第１の投影データよりも正確な位置情報を有する第３の投影データを導出する第３の投影データ導出手段と、（ｈ）前記第３の投影データ導出手段で導出された第３の投影データから、第１の断層画像よりも正確な位置情報を有する３次元の第３の断層画像を再構成する第２の画像再構成手段と、（ｉ）前記第２の画像再構成手段から再構成された第３の断層画像と、第１の断層画像とに基づいて、第３の断層画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、（ｊ）第２の投影データ上の部位と、投影線分上の座標とに基づいて、前記位置合わせ手段で位置合わせが行われた第３の断層画像の内から２次元の第４の断層画像を特定する第２の断層画像特定手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明に係る断層画像処理装置は、請求項１に記載の断層画像処理装置において、（ｋ）前記第１の断層画像特定手段から特定された第２の断層画像と、前記第２の断層画像特定手段から特定された第４の断層画像とを重ね合わせる重ね合わせ手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
【作用】
請求項１に記載の発明の作用について説明する。
被検体の放射線検出信号から第１の投影データ導出手段によって第１の投影データが導出されて、第１の投影データから第１の画像再構成手段によって３次元の第１の断層画像が再構成される。そして、座標特定手段によって第１の断層画像と、この断層画像を投影させる投影面とを結ぶ投影線分上の１点の座標が、各投影線毎に特定される。特定された各投影線毎の線分上の各座標から、第２の投影データ導出手段によって、各座標の画素値を投影値としたデータが投影面上に投影される。また、この各座標の画素値を投影値としたデータは、第２の投影データに相当する。前記第２の投影データは、座標特定手段によって特定された座標の画素値を投影値としているので、その座標の持っている情報は第２の投影データに反映されている。
【００１２】
さらに、第２の投影データから部位特定手段によって第２の投影データ上の部位が特定される。特定された第２の投影データ上の部位と、投影線分上の座標とから、投影線分上の座標がさらに絞り込まれる。そして第１の断層画像特定手段によって、特定された第２の投影データ上の部位と、投影線分上の座標とに基づいて、即ち第２の投影データ上の部位によってさらに絞り込まれた投影線分上の座標に基づいて、３次元の第１の断層画像の内から２次元の第２の断層画像が特定される。この時点で、第１の断層画像は既に求められているので、第２の投影データが導出されると、複数の第１の断層画像の内から断層画像を検索することなく、すぐに第２の断層画像が特定されることになる。
【００１３】
さらに、同じ被検体の別の放射線検出信号から第３の投影データ導出手段によって第３の投影データが導出されて、第３の投影データから第２の画像再構成手段によって第３の断層画像が再構成される。第３の投影データは第１の投影データよりも正確な位置情報を有しているので、第３の断層画像も第１の断層画像よりも正確な位置情報を有することになる。そして、位置合わせ手段によって第３の断層画像は、第１の断層画像に基づく位置に合わせられる。
【００１４】
さらに、第２の断層画像特定手段によって、特定された第２の投影データ上の部位と、投影線分上の座標とに基づいて、即ち第２の投影データ上の部位によってさらに絞り込まれた投影線分上の座標に基づいて、第３の断層画像の内から第４の断層画像が特定される。第３の断層画像は第１の断層画像よりも正確な位置情報を有しているのと、位置合わせ手段によって第３の断層画像は、第１の断層画像に基づく位置に合わせられているので、第４の断層画像も第２の断層画像よりも正確な位置情報を有することになる。そして、請求項２に記載の発明によれば、重ね合わせ手段によって、第２の断層画像と第４の断層画像とを重ね合わせた断層画像は、請求項１の発明で求められた断層画像よりも正確な位置情報を有することになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
〔第１実施例〕
以下、本発明に係る断層画像処理装置の第１実施例を図面を参照しながら詳しく説明する。図１は、本発明に係る第１実施例のＥＣＴ装置の要部構成を示す概略図である。図２は、演算部７とメモリ部８との内部をそれぞれ具体的にあらわしたブロック図である。
【００１６】
以下、単一のガンマ線を検出して被検体の断層画像を再構成するＳＰＥＣＴ(Single Photon Emission CT) 装置を例に採って、第１実施例のＥＣＴ装置（以下、適宜「第１実施例装置」と略記する）の概略図を説明する。第１実施例装置は、図１に示すように、被検体Ｐを載置する天板１と、２つのガンマカメラ２と、２つのガンマカメラ２を配設したガントリ３と、天板１を移動させる天板移動機構４と、ガントリ３を回転させるガントリ回転機構５とを備えている。
【００１７】
天板１は、天板移動機構４によって、被検体Ｐを載せたまま水平方向（図１中のＸ軸方向）、上下方向（図１中のＹ軸方向）、及び被検体Ｐの体軸方向（図１中のＺ軸方向、即ち紙面に対して垂直な方向）に移動するように構成されている。
【００１８】
２つのガンマカメラ２は、被検体Ｐと天板１とを挟んで、それぞれのガンマカメラ２が対向した形態で配設されている。そして、ガントリ回転機構５によってガントリ３が回転するのに連動して、それぞれのガンマカメラ２が対向したまま、被検体Ｐと天板１との周りを矢印ＲＡの方向に回転する。即ち、ガンマカメラ２の回転によって被検体Ｐからガンマカメラ２に向けて入射されたガンマ線Ｇをそれぞれ検出することになる。
【００１９】
またガンマカメラ２は、被検体Ｐから放出されたガンマ線Ｇを検出してガンマ線の検出信号に変換する検出器と、散乱ガンマ線Ｇをカットするコリメータと、ガンマ線の検出信号から光に変換するシンチレータと、光電子倍増管（フォトマルチプライアまたはＰＭＴ）とから構成されている（ガンマカメラ２を構成するそれぞれの機構は図示省略）。そして、被検体Ｐから放出されたガンマ線Ｇは、ガンマカメラによって発光量に変換されて、その変換された発光量の分布が２次元の投影データとなる。
【００２０】
また、第１実施例装置では、被検体Ｐの周りを半回転するだけで被検体Ｐの投影データを全部得られるようにガンマカメラ２を２つ備えたが、被検体Ｐの周りを１回転して被検体Ｐの投影データを全部得るならば１つのみのガンマカメラ２を備えても構わないし、３つ以上のガンマカメラ２を備えても構わない。
【００２１】
上述の構成以外に、第１実施例装置は、図１に示すように、発光量の分布を２次元の投影データに変換する輝度位置計算部６と、演算処理を行う演算部７と、後述する投影データや断層画像等のデータを記憶するメモリ部８と、モニタに映し出す画面表示部９と、第１実施例装置の操作・制御を統括するコントロール部１０とを備えている。
【００２２】
輝度位置計算部６は、ガンマカメラ２によってガンマ線Ｇから変換された発光量を輝度信号の大きさとして計算を行っている。その一方で、発光量からガンマ線Ｇの発生源の位置を位置情報として計算を行っている。このように、ガンマ線Ｇがガンマカメラ２に入射する度に、上述した輝度信号の大きさと、位置情報とを計算して、輝度信号の大きさと、位置情報とから２次元の投影データを導出している。輝度位置計算部６から得られたこの２次元の投影データは本発明の他の投影データの基礎となるデータなので、以下、上記２次元の投影データを基礎投影データと定義づけることにする。また、この基礎投影データは、本発明における第１の投影データに相当して、この輝度位置計算部６は、本発明における第１の投影データ導出手段に相当する。
【００２３】
また、コントロール部１０は、図示を省略するキーボード（操作卓）やマウス（ポインティングデバイス）等の入力操作装置を備えている。そして、コントロール部１０は、天板１やガントリ２の操作を行う天板移動機構４及びガントリ回転機構５への操作命令、メモリ部８への書き込み（記憶）やメモリ部８からの読み出し、及び画面表示部９によるモニタの表示等の第１実施例装置の操作・制御を、入力操作装置からの入力操作に基づいて、あるいは自動的に行っている。その他にも、コントロール部１０は、後述する最大画素値の計算、最大画素値座標の特定、ＭＩＰ投影データの導出、ＭＩＰ特定部位の特定、及びＥＣＴ特定画像の特定等の第１実施例の特徴的な手順の操作をも行っている。
【００２４】
次に、第１実施例の特徴部分である演算部７とメモリ部８との内部について、図２を参照してそれぞれ詳しく説明する。
【００２５】
先ず、演算部７の具体的構成について説明する。演算部７はＣＰＵ等で構成されており、図２に示すように、ＥＣＴ再構成部１１と、ＭＩＰ処理部１２と、部位特定部１５と、及びＥＣＴ画像特定部１６とを備えている。さらに上記ＭＩＰ処理部１２は、最大画素値座標特定部１３と、及びＭＩＰ投影部１４とを備えている。
【００２６】
ＥＣＴ再構成部１１は、後述する基礎投影データメモリ部２１から読み出された基礎投影データ、即ち上記輝度位置計算部６から計算された基礎投影データに基づいて基礎断層画像を再構成する機能を備えている。この基礎断層画像は、本発明における第１の断層画像に相当して、このＥＣＴ再構成部１１は、本発明における第１の画像再構成手段に相当する。
【００２７】
ＭＩＰ処理部１２は、後述する基礎断層画像メモリ部２２から読み出された基礎断層画像、即ち上記ＥＣＴ再構成部１１から再構成された基礎断層画像に対して最大値投影して、即ちＭＩＰ処理を施して、最大画素値やＭＩＰ投影データ等を導出する機能を備えている。続いて、ＭＩＰ処理部１２の具体的構成である最大画素値座標特定部１３、及びＭＩＰ投影部１４について説明する。
【００２８】
最大画素値座標特定部１３は、上記基礎断層画像と、この基礎断層画像を投影させる投影面とを結ぶ投影線分上の各画素値の最大値（以下、適宜「最大画素値」と略記する）を計算して、その最大画素値の座標（以下、適宜「最大画素値座標」と略記する）を各投影線毎にそれぞれ特定する機能を備えている。この最大画素値座標は、本発明における「第１の断層画像と、この断層画像を投影させる投影面とを結ぶ投影線分上の１点の座標」に相当して、この最大画素値座標特定部１３は、本発明における座標特定手段に相当する。
【００２９】
ＭＩＰ投影部１４は、後述する最大画素値メモリ部２４から読み出された最大画素値、即ち上記最大画素値座標特定部１３から特定された各投影線毎の最大画素値を投影値とするデータを投影面に投影する機能を備えている。即ち、ＭＩＰ投影部１４は、基礎断層画像に対してＭＩＰ処理を施して、ＭＩＰ処理による投影データ（以下、適宜「ＭＩＰ投影データ」と略記する）を導出する機能を備えていることになる。このＭＩＰ投影データは、本発明における第２の投影データに相当して、このＭＩＰ投影部１４は、本発明における第２の投影データ導出手段に相当する。ここで、演算部７の具体的構成の説明に再度戻る。
【００３０】
部位特定部１５は、後述するＭＩＰ投影データメモリ部２６から読み出されたＭＩＰ投影データ、即ち上記ＭＩＰ投影部１４から投影されたＭＩＰ投影データ上の部位を特定する機能を備えている。具体的に説明すると、第１実施例装置ではＭＩＰ投影データ上の画素値の最大値をＭＩＰ特定部位として自動的に抽出されるように、部位特定部１５は構成されている。また変形例として、ＭＩＰ投影データを画面表示部９によってコントロール部１０を介してモニタに表示させて、マウス等といった入力操作装置から作業者（オペレータ）の入力操作に基づいてＭＩＰ特定部位を求めるように、部位特定部１５は構成されていてもよい。その場合には、部位特定部１５は演算部７の外部に構成されることになる。このＭＩＰ特定部位は、本発明における「第２の投影データ上の部位」に相当して、この部位特定部１５は、本発明における部位特定手段に相当する。
【００３１】
ＥＣＴ画像特定部１６は、後述するＭＩＰ特定部位メモリ部２７から読み出されたＭＩＰ特定部位と、後述する最大画素値座標メモリ部２５から読み出された最大画素値座標とに基づいて、基礎断層画像の内からＥＣＴ特定画像を特定する機能を備えている。なお、ＭＩＰ特定部位メモリ部２７から読み出されたＭＩＰ特定部位とは、即ち上記部位特定部１５から特定されたＭＩＰ特定部位のことであり、最大画素値座標メモリ部２５から読み出された最大画素値座標とは、即ち最大画素値座標特定部１３から特定された最大画素値座標のことである。このＥＣＴ特定画像は、本発明における第２の断層画像に相当して、このＥＣＴ画像特定部１６は、本発明における第１の断層画像特定手段に相当する。
【００３２】
続いて、メモリ部８の具体的構成について説明する。メモリ部８はＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置で構成されており、図２に示すように、基礎投影データメモリ部２１と、基礎断層画像メモリ部２２と、ＭＩＰデータメモリ部２３と、及びＥＣＴ特定画像メモリ部２８とを備えている。さらに上記ＭＩＰデータメモリ部２３は、最大画素値メモリ部２４と、最大画素値座標メモリ部２５と、ＭＩＰ投影データメモリ部２６と、及びＭＩＰ特定部位メモリ部２７とを備えている。
【００３３】
基礎投影データメモリ部２１は、輝度位置計算部６から計算された基礎投影データがコントロール部１０を介して書き込まれ、入力操作装置から作業者（オペレータ）の入力操作に基づく、あるいは装置に組み込まれたプログラムに基づく読み出し命令（READコマンド）によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出された基礎投影データはコントロール部１０を介してＥＣＴ再構成部１１によって基礎断層画像に再構成されたり、画面表示部９によってモニタに表示されたりする。
【００３４】
基礎断層画像メモリ部２２は、ＥＣＴ再構成部１１から再構成された基礎断層画像がコントロール部１０を介して書き込まれ、読み出し命令によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出された基礎断層画像はコントロール部１０を介して、ＭＩＰ処理部１２内の最大画素値座標特定部１３によって最大画素値や最大画素値座標になったり、ＭＩＰ処理部１２内のＭＩＰ投影部１４によってＭＩＰ投影データに投影されたり、ＥＣＴ画像特定部１６によってＥＣＴ特定画像に特定されたり、画面表示部９によってモニタに表示されたりする。
【００３５】
ＭＩＰデータメモリ部２３は、ＭＩＰ処理部１２によってＭＩＰ処理が施された最大画素値やＭＩＰ投影データ等が、コントロール部１０を介して書き込まれ、読み出し命令によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出された上記データはコントロール部１０を介して、部位特定部１５によってＭＩＰ特定部位に特定されたり、ＥＣＴ画像特定部１６によってＥＣＴ特定画像に特定されたり、画面表示部９によってモニタにそれぞれ表示されたりする。続いて、ＭＩＰデータメモリ部２３の具体的構成である最大画素値メモリ部２４、最大画素値座標メモリ部２５、ＭＩＰ投影データメモリ部２６、及びＭＩＰ特定部位メモリ部２７について、上記各データの具体的な手順の流れも兼ねて説明する。
【００３６】
最大画素値メモリ部２４は、最大画素値座標特定部１３によって計算された最大画素値が、コントロール部１０を介して書き込まれ、読み出し命令によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出された最大画素値はコントロール部１０を介して、ＭＩＰ投影部１４によってＭＩＰ投影データに投影されたり、画面表示部９によってモニタに表示されたりする。
【００３７】
最大画素値座標メモリ部２５は、最大画素値座標特定部１３によって特定された最大画素値座標が、コントロール部１０を介して書き込まれ、読み出し命令によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出された最大画素値座標はコントロール部１０を介して、ＥＣＴ画像特定部１６によってＥＣＴ特定画像に特定されたり、画面表示部９によってモニタに表示されたりする。
【００３８】
ＭＩＰ投影データメモリ部２６は、ＭＩＰ投影部１４によって投影されたＭＩＰ投影データが、コントロール部１０を介して書き込まれ、読み出し命令によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出されたＭＩＰ投影データはコントロール部１０を介して、部位特定部１５によってＭＩＰ特定部位に特定されたり、画面表示部９によってモニタに表示されたりする。
【００３９】
ＭＩＰ特定部位メモリ部２７は、部位特定部１５によって特定されたＭＩＰ特定部位が、コントロール部１０を介して書き込まれ、読み出し命令によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出されたＭＩＰ特定部位はコントロール部１０を介して、ＥＣＴ画像特定部１６によってＥＣＴ特定画像に特定されたり、画面表示部９によってモニタに表示されたりする。ここで、メモリ部８の具体的構成の説明に再度戻る。
【００４０】
ＥＣＴ特定画像メモリ部２８は、ＥＣＴ画像特定部１６によって特定されたＥＣＴ特定画像が、コントロール部１０を介して書き込まれ、読み出し命令によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出されたＥＣＴ特定画像はコントロール部１０を介して、画面表示部９によってモニタに表示されたりする。また、このＥＣＴ特定画像が、第１実施例で最終的に求められる断層画像である。
【００４１】
次に、撮影を開始してから、被検体の特定の部位に関する断層画像を求めるまでの第１実施例に係る一連の手順について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００４２】
（ステップＳ１）放射性医薬剤（例えば¹³³Xe 、⁹⁹mTc 、²⁰¹TI 、⁶⁷Ga等）の投与を被検体Ｐに対して行い、被検体Ｐを天板１に載置する。天板移動機構４及びガントリ回転機構５の操作によって、被検体Ｐを体軸Ｚの方向に移動させつつ、ガンマカメラ２を被検体Ｐの周りに矢印ＲＡの方向に回転させる。上述の被検体Ｐの移動・ガンマカメラ２の回転によって、被検体に投与された上記放射性医薬剤から放出されたガンマ線Ｇが検出される。ガンマ線Ｇの検出信号は輝度位置計算部６によって基礎投影データに変換される。また、第１実施例装置ではガンマカメラ２を２つ備えているので、被検体Ｐの周りを半回転するだけであらゆる方向からの基礎投影データが得られる。導出された基礎投影データは、コントロール部１０を介して、基礎投影データメモリ部２１に書き込まれる。
【００４３】
（ステップＳ２）基礎投影データメモリ部２１内の上記基礎投影データは、読み出し命令によってコントロール部１０を介して、ＥＣＴ再構成部１１によって３次元の基礎断層画像に再構成される。あらゆる方向からの基礎投影データによって基礎断層画像は再構成されているので、基礎断層画像はあらゆる方向の断面に対する断層画像が得られて、基礎断層画像メモリ部２２に書き込まれる。なお、最終的に求められるＥＣＴ特定画像は、あらゆる方向の断面に対する基礎断層画像を必要としなく、３方向の断面に対する２次元の基礎断層画像だけでよい。従って、第１実施例では、３方向の断面に対する基礎断層画像を、水平方向（図１中のＸ軸方向）、上下方向（図１中のＹ軸方向）、及び被検体Ｐの体軸方向（図１中のＺ軸方向）の３方向の断面とする。Ｘ軸に垂直な断面（ＹＺ平面）とＹ軸に垂直な断面（ＺＸ平面）とＺ軸に垂直な断面（ＸＹ平面）とを、それぞれ「Ｅ_X（ｙ，ｚ）」と「Ｅ_Y（ｚ，ｘ）」と「Ｅ_Z（ｘ，ｙ）」として、ＥＣＴ特定画像の特定（ステップＳ７）を行う。なお、第１実施例では、上述の３方向は実施例装置の水平方向と上下方向と被検体Ｐの体軸方向とのＸＹＺの方向にしたが、もちろんＸＹＺ以外の方向でも構わない。
【００４４】
（ステップＳ３）基礎断層画像メモリ部２２内の基礎断層画像は、読み出し命令によってコントロール部１０を介して、先ず、最大画素値座標特定部１３によって最大画素値に計算される。詳述すると、３次元の基礎断層画像をｓ軸である投影面に投影する。このとき、「課題」のＭＩＰ処理の説明でも述べたように、基礎断層画像と、この基礎断層画像を投影させる投影面であるｓ軸とを結ぶ投影線は、ｓ軸に直交して、Ｘ軸に対して角度θの角度を持つことになる。そして基礎断層画像を通る投影線上の各画素値の最大値が、最大画素値になる。同様に、ＸＹ平面上で、ｓ軸のｓと、角度θとを変更しながら基礎断層画像を通る投影線上のそれぞれの最大画素値を計算する。上述の一連の手順が終了すると、今度はＺ軸の位置を変えて、同様にｓ軸と角度θとを変更しながら投影線上のそれぞれの最大画素値を計算する。計算された最大画素値はコントロール部１０を介して、最大画素値メモリ部２４に書き込まれる。第１実施例では、ＸＹ平面上でｓ軸と角度θとを変更しながら基礎断層画像を投影して、さらにＺ軸の位置を変えて基礎断層画像を投影したが、もちろん、ＹＺ平面上でｓ軸と角度θとを変更しながら基礎断層画像を投影して、さらにＸ軸の位置を変えて基礎断層画像を投影してもよいし、ＺＸ平面上でｓ軸と角度θとを変更しながら基礎断層画像を投影して、さらにＹ軸の位置を変えて基礎断層画像を投影してもよいし、投影の方向に関しては特に限定されない。
【００４５】
（ステップＳ４）さらに、ステップＳ３で計算された最大画素値のＸＹＺの各座標（ｘ，ｙ，ｚ）が求められる。即ち、最大画素値によって最大画素値座標が特定されることになる。また、前記座標（ｘ，ｙ，ｚ）は（θ，ｓ，ｚ）でも表すことができる。従って、各座標（ｘ，ｙ，ｚ）をθ，ｓ，ｚの関数で表すことにして、ｘをｘ（θ，ｓ，ｚ）として、ｙをｙ（θ，ｓ，ｚ）として、ｚをｚ（θ，ｓ，ｚ）とする。特定された最大画素値座標はコントロール部１０を介して、最大画素値座標メモリ部２５に書き込まれる。
【００４６】
（ステップＳ５）基礎断層画像メモリ部２２内の基礎断層画像と、最大画素値メモリ部２４内の最大画素値とは、読み出し命令によってコントロール部１０を介して、ＭＩＰ投影部１４によってＭＩＰ投影データに投影される。詳述すると、ステップＳ３で計算された各最大画素値を投影値とするＭＩＰ投影データが導出されることになる。このＭＩＰ投影データを、θ，ｓ，ｚの関数としてＭ（θ，ｓ，ｚ）で表すことにする。ＭＩＰ投影データＭ（θ，ｓ，ｚ）はコントロール部１０を介して、ＭＩＰ投影データメモリ部２６に書き込まれる。
【００４７】
（ステップＳ６）ＭＩＰ投影データメモリ部２６内のＭＩＰ投影データＭ（θ，ｓ，ｚ）は読み出し命令によってコントロール部１０を介して、部位特定部１５によってＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）に特定される。詳述すると、ＭＩＰ投影データＭ（θ，ｓ，ｚ）上の画素値の最大値が、ＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）として自動的に抽出される。また、部位特定部１５の説明でも述べたように、変形例としてステップＳ５で投影されたＭＩＰ投影データＭ（θ，ｓ，ｚ）を画面表示部９によってモニタに表示させて、マウス等といった入力操作装置から作業者（オペレータ）の入力操作に基づいてＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）を求めるようにしてもよい。特定されたＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）はコントロール部１０を介して、ＭＩＰ特定部位メモリ部２７に書き込まれる。
【００４８】
（ステップＳ７）基礎断層画像メモリ部２２内の基礎断層画像と、ＭＩＰ特定部位メモリ部２７内のＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）と、最大画素値座標メモリ部２５内の最大画素値座標（ｘ，ｙ，ｚ）とは、読み出し命令によってコントロール部１０を介して、ＥＣＴ画像特定部１６によってＥＣＴ特定画像に特定される。詳述すると、ＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）と、最大画素値座標（ｘ，ｙ，ｚ）とに基づいて、基礎断層画像の内からＥＣＴ特定画像が特定される。即ち、ＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）を代入することによって、θ，ｓ，ｚの関数であるｘ（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）、ｙ（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）、及びｚ（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）が絞り込まれて、複数個の各最大画素値座標（ｘ，ｙ，ｚ）が限られた候補数個、あるいは１個の座標（ｘ₁，ｙ₁，ｚ₁）（＝（ｘ（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）、ｙ（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）、ｚ（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）））に特定される。そして、絞り込まれた座標（ｘ₁，ｙ₁，ｚ₁）をそれぞれの断面Ｅ_X（ｙ，ｚ）とＥ_Y（ｚ，ｘ）とＥ_Z（ｘ，ｙ）に代入することによって、ＥＣＴ特定画像であるＥ_X（ｙ₁，ｚ₁）、Ｅ_Y（ｚ₁，ｘ₁）、及びＥ_Z（ｘ₁，ｙ₁）が特定されることになる。特定されたＥＣＴ特定画像はコントロール部１０を介して、ＥＣＴ特定画像メモリ部２８に書き込まれる。また、このＥＣＴ特定画像が、第１実施例で最終的に求められる断層画像である。ＥＣＴ特定画像の各断面Ｅ_X（ｙ₁，ｚ₁）、Ｅ_Y（ｚ₁，ｘ₁）、及びＥ_Z（ｘ₁，ｙ₁）を画面表示部９によってモニタにそれぞれ表示することで、作業者（オペレータ）は複数個の基礎断層画像を検索することなく、すぐに被検体Ｐの特定の部位に関するＥＣＴ特定画像を特定して、さらに特定の部位が微小部位、例えば腫瘍等でもそれらを明確に表示することができる。
【００４９】
以上の一連の手順から、以下の様な作用・効果をもたらす。即ち、ステップＳ２で再構成された基礎断層画像を、ステップＳ３からＳ５までの一連のＭＩＰ処理を施すことによって、ＭＩＰ投影データＭ（θ，ｓ，ｚ）が投影される。このＭＩＰ投影データＭ（θ，ｓ，ｚ）は最大画素値を投影値としており、腫瘍等は画素値が高いので、腫瘍等の微小部位でも、ＭＩＰ投影データから容易に微小部位に相当する部分が判断できる。そして、ステップＳ６で、ＭＩＰ投影データＭ（θ，ｓ，ｚ）から、ＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）が特定される。また、微小部位の正確な位置を求めるべく、最終的に求められる断層画像であるＥＣＴ特定画像を検索するときでも、この時点（ステップＳ７）で、基礎断層画像は既に求められている。従って、上述したようにＭＩＰ投影データＭ（θ，ｓ，ｚ）が導出されて、ＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）が特定されると、それぞれのメモリに格納された最大画素値座標（ｘ，ｙ，ｚ）及びＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）に基づいて、複数個の基礎断層画像を検索することなく、すぐに被検体Ｐの特定の部位に関する断層画像であるＥＣＴ断層画像を特定することができる。
【００５０】
〔第２実施例〕
次に第２実施例について図面を参照しながら説明する。図４は、第２実施例のＥＣＴ装置（以下、適宜「第２実施例装置」と略記する）の要部構成を示す概略図である。図５は、第２実施例に係る演算部７とメモリ部８との内部をそれぞれ具体的にあらわしたブロック図である。なお、第１実施例と共通する箇所については同符号を付して、その箇所の説明を省略する。
【００５１】
第２実施例のＥＣＴ装置は、図４に示すように、第１実施例と同様の天板１、ガンマカメラ２、ガントリ３、天板移動機構４、ガントリ回転機構５、輝度位置計算部６、演算部７、メモリ部８、画面表示部９、及びコントロール部１０を備えている。
【００５２】
上述の構成以外に、第２実施例装置は、図４に示すように、Ｘ線ＣＴ装置３４とＥＣＴ装置との両データの相互のリンクが行えるように以下の構成を備えている。即ち、Ｘ線ＣＴ装置３４は図示を省略するＸ線ＣＴ用の天板、Ｘ線管等を備えているとともに、Ｘ線検出器３５、データ収集手段（ＤＡＳ）３６、及びＸ線ＣＴ用のコントロール部３７を備えている。そして、ＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置３４とは、信号ラインやインターフェースやケーブル等に代表される通信回線３８によって相互に接続されている。また、Ｘ線ＣＴ装置３４で撮影される被検体Ｐは、後述するＸＣＴ断層の位置合わせをＥＣＴ装置内の基礎断層画像に基づいて行うので、ＥＣＴ装置で撮影された被検体Ｐと同一である。
【００５３】
上述の構成を有することによって、Ｘ線ＣＴ装置３４で撮影された断層画像や投影データ等の各データと、ＥＣＴ装置内の基礎断層画像や基礎投影データやＭＩＰ投影データやＥＣＴ断層画像等の各データとを、通信回線３８を介して、相互に送受信することができる。
【００５４】
第２実施例の特徴部分に沿って詳述すると、Ｘ線ＣＴ装置３４において、Ｘ線管からＸ線ビームＢを被検体Ｐに向けて照射する。被検体Ｐを透過したＸ線ビームＢはＸ線検出器３５によって検出されて、Ｘ線検出信号となる。Ｘ線検出信号はデータ収集手段（ＤＡＳ）３６によってＸ線透過データとなる。このＸ線透過データは、Ｘ線ビームＢの被検体Ｐに対する投影データとなる。以下、データ収集手段（ＤＡＳ）３６によって得られたこの被検体Ｐに対する投影データを、ＥＣＴ装置に関するデータと区別して、ＸＣＴ投影データと定義づけることにする。このＸＣＴ投影データは、Ｘ線ＣＴ装置３４内のメモリ部（図示省略）に格納されているが、必要に応じて、ＥＣＴ装置内のコントロール部１０に随時送信される。また、このＸＣＴ投影データは、本発明における第３の投影データに相当して、データ収集手段（ＤＡＳ）３６は、本発明における第３の投影データ導出手段に相当する。
【００５５】
また、このＸＣＴ投影データはＸ線ＣＴ装置３４から得られたデータなので、ＥＣＴ装置から得られた基礎投影データよりも正確な位置情報を有する。
【００５６】
また、被検体の特定の部位に関する断層画像をより効率良く特定することから、ステップＳ１のＥＣＴ撮影を行う前に、予めＸ線ＣＴ装置３４で被検体Ｐを撮影する方が好ましい。
【００５７】
次に、第２実施例の特徴部分である演算部７とメモリ部８との内部について、図５を参照してそれぞれ詳しく説明する。
【００５８】
先ず、演算部７の具体的構成について説明する。第１実施例と同様のＥＣＴ再構成部１１、ＭＩＰ処理部１２、部位特定部１５、及びＥＣＴ画像特定部１６を備えている（ＭＩＰ処理部１２内の最大画素値座標特定部１３と、ＭＩＰ投影部１４とは省略）。上述の構成以外に、第２実施例装置の演算部７は、図５に示すように、ＸＣＴ再構成部１７と、位置合わせ部１８と、ＸＣＴ画像特定部１９と、重ね合わせ部２０とを備えている。
【００５９】
ＸＣＴ再構成部１７は、後述するＸＣＴ投影データメモリ部２９から読み出されたＸＣＴ投影データ、即ち上記データ収集手段（ＤＡＳ）３６によって導出されて、図４中の通信回線３８を介してＥＣＴ装置内のコントロール部１０に送信されたＸＣＴ投影データに基づいてＸＣＴ断層画像を再構成する機能を備えている。また、ＸＣＴ投影データは基礎投影データよりも正確な位置情報を有しているので、上記ＸＣＴ断層画像も基礎断層画像よりも正確な位置情報を有していることになる。このＸＣＴ断層画像は、本発明における第３の断層画像に相当して、このＸＣＴ再構成部１７は、本発明における第２の画像再構成手段に相当する。
【００６０】
位置合わせ部１８は、基礎断層画像メモリ部２２から読み出された基礎断層画像と、後述するＸＣＴ断層画像メモリ部３０から読み出されたＸＣＴ断層画像とに基づいて、ＸＣＴ断層画像の位置合わせを行う機能を備えている。なお、ＸＣＴ断層画像メモリ部３０から読み出されたＸＣＴ断層画像とは、即ち上記ＸＣＴ再構成部１７から再構成されたＸＣＴ断層画像のことである。また、ＸＣＴ断層画像の位置合わせによって補正されたＸＣＴ断層画像を、補正ＸＣＴ断層画像と定義づけることにする。この補正ＸＣＴ断層画像は、本発明における「位置合わせが行われた第３の断層画像」に相当して、この位置合わせ部１８は、本発明における位置合わせ手段に相当する。
【００６１】
ＸＣＴ画像特定部１９は、ＭＩＰデータメモリ部２３内のＭＩＰ特定部位メモリ部２７（図５では図示省略）から読み出されたＭＩＰ特定部位と、ＭＩＰデータメモリ部２３内の最大画素値座標メモリ部２５（図５では図示省略）から読み出された最大画素値座標と、後述する補正ＸＣＴ断層画像メモリ部３１から読み出された補正ＸＣＴ断層画像の内からＸＣＴ特定画像を特定する機能を備えている。なお、補正ＸＣＴ断層画像メモリ部３１から読み出された補正ＸＣＴ断層画像とは、即ち上記位置合わせ部１８によって補正された補正ＸＣＴ断層画像のことである。このＸＣＴ特定画像は、本発明における第４の断層画像に相当して、このＸＣＴ画像特定部１９は、本発明における第２の断層画像特定手段に相当する。
【００６２】
重ね合わせ部２０は、ＥＣＴ特定画像メモリ部２８から読み出されたＥＣＴ特定画像と、後述するＸＣＴ特定画像メモリ部３２から読み出されたＸＣＴ特定画像とを重ね合わせる機能を備えている。なお、ＸＣＴ特定画像メモリ部３２から読み出されたＸＣＴ特定画像とは、即ちＸＣＴ画像特定部１９から特定されたＸＣＴ特定画像のことである。また、ＥＣＴ特定画像とＸＣＴ特定画像とを重ね合わせることによってできた画像を、重ね合わせ特定画像と定義づけることにする。この重ね合わせ特定画像は、第２実施例で最終的に求められる断層画像であり、この重ね合わせ部２０は、本発明における重ね合わせ手段に相当する。
【００６３】
続いて、メモリ部８の具体的構成について説明する。第１実施例と同様の基礎投影データメモリ部２１、基礎断層画像メモリ部２２、ＭＩＰデータメモリ部２３、及びＥＣＴ特定画像メモリ部２８とを備えている（ＭＩＰデータメモリ部２３内の最大画素値メモリ部２４と、最大画素値座標メモリ部２５と、ＭＩＰ投影データメモリ部２６と、及びＭＩＰ特定部位メモリ部２７とは省略）。上述の構成以外に、第２実施例装置のメモリ部８は、図５に示すように、ＸＣＴ投影データメモリ部２９と、ＸＣＴ断層画像メモリ部３０と、補正ＸＣＴ断層画像メモリ部３１と、ＸＣＴ特定画像メモリ部３２と、重ね合わせ特定画像メモリ部３３とを備えている。
【００６４】
ＸＣＴ投影データメモリ部２９は、データ収集手段（ＤＡＳ）３６によって導出されたＸＣＴ投影データが図４中の通信回線３８とコントロール部１０とを介して書き込まれ、読み出し命令によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出されたＸＣＴ投影データはコントロール部１０を介して、ＸＣＴ再構成部１７によってＸＣＴ断層画像に再構成されたり、画面表示部９によってモニタに表示されたりする。
【００６５】
ＸＣＴ断層画像メモリ部３０は、ＸＣＴ再構成部１７から再構成されたＸＣＴ断層画像がコントロール部１０を介して書き込まれ、読み出し命令によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出されたＸＣＴ断層画像はコントロール部１０を介して、位置合わせ部１８によって補正ＸＣＴ断層画像に補正されたり、画面表示部９によってモニタに表示されたりする。
【００６６】
補正ＸＣＴ断層画像メモリ部３１は、位置合わせ部１８から補正された補正ＸＣＴ断層画像がコントロール部１０を介して書き込まれ、読み出し命令によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出された補正ＸＣＴ断層画像はコントロール部１０を介して、ＸＣＴ画像特定部１９によってＸＣＴ特定画像に特定されたり、画面表示部９によってモニタに表示されたりする。
【００６７】
ＸＣＴ特定画像メモリ部３２は、ＸＣＴ画像特定部１９から特定されたＸＣＴ特定画像がコントロール部１０を介して書き込まれ、読み出し命令によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出されたＸＣＴ特定画像はコントロール部１０を介して、重ね合わせ部２０によって重ね合わせ特定画像に重ね合わされたり、画面表示部９によってモニタに表示されたりする。
【００６８】
重ね合わせ特定画像メモリ部３３は、重ね合わせ部２０から重ね合わされた重ね合わせ特定画像がコントロール部１０を介して書き込まれ、読み出し命令によって読み出される、読み書き可能な機能を備えている。なお、読み出された重ね合わせ特定画像はコントロール部１０を介して、画面表示部９によってモニタに表示されたりする。また、重ね合わせ部２０の説明で述べたように、この重ね合わせ特定画像が、第２実施例で最終的に求められる断層画像である。
【００６９】
次に、撮影を開始してから、被検体の特定の部位に関する断層画像を求めるまでの第２実施例に係る一連の手順について、図６のフローチャートを参照して説明する。また、ステップＳ１のＥＣＴ撮影を行う前に、Ｘ線ＣＴ装置３４で被検体Ｐを撮影して、Ｘ線検出器３５とデータ収集手段（ＤＡＳ）３６とによってＸＣＴ投影データを導出して、さらにそのＸＣＴ投影データを通信回線３８を介してＥＣＴ装置内のコントロール部１０に送信して、ＸＣＴ再構成部１７によってＸＣＴ投影データから３次元のＸＣＴ断層画像に再構成するまでの一連の手順が既に終了しているものとする。
【００７０】
（ステップＳ１〜Ｓ７）基礎投影データの導出からＥＣＴ特定画像の特定までの一連の手順は、第１実施例の手順と同様なので、その説明を省略する。なお、ステップＳ１〜Ｓ７の後に、ステップＳ８以降の手順を行う必要はなく、ステップＳ１〜Ｓ７と、ステップＳ８以降とが並列処理で行われる手順であってもよい。
【００７１】
（ステップＳ８）基礎断層画像メモリ部２２内の基礎断層画像と、ＸＣＴ断層画像メモリ部３０内のＸＣＴ断層画像とは、読み出し命令によってコントロール部１０を介して、位置合わせ部１８によって３次元の補正ＸＣＴ断層画像に補正される。補正された補正ＸＣＴ断層画像はコントロール部１０を介して、補正ＸＣＴ断層画像メモリ部３１に書き込まれる。詳述すると、ＸＣＴ断層画像の座標系を、基礎断層画像の座標系に校正して、その校正された座標系に合わせてＸＣＴ断層画像を位置合わせして補正する。第１実施例と同様に、ＸＣＴ特定画像や最終的に求められる重ね合わせ特定画像は、あらゆる方向の断面に対する補正ＸＣＴ断層画像を必要としなく、３方向の断面に対する２次元の補正ＸＣＴ断層画像だけでよい。３方向については特に限定されないが、後で補正ＸＣＴ断層画像からＸＣＴ特定画像を特定して、そのＸＣＴ特定画像とＥＣＴ特定画像とから重ね合わせて重ね合わせ特定画像を求めることから、上記画像と同じ３方向の断面にする方が好ましい。この場合、ＥＣＴ特定画像等がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３方向の断面なので、補正ＸＣＴ断層画像もＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３方向の断面に特定する。従って、３方向の断面に対する補正ＸＣＴ断層画像を、それぞれ「Ｃ_X（ｙ，ｚ）」と「Ｃ_Y（ｚ，ｘ）」と「Ｃ_Z（ｘ，ｙ）」として、ＸＣＴ特定画像の特定（ステップＳ９）を行い、重ね合わせ特定画像に重ね合わせ（ステップＳ１０）をする。
【００７２】
（ステップＳ９）補正ＸＣＴ断層画像メモリ部３１内の補正ＸＣＴ断層画像と、ＭＩＰデータメモリ部２３内のＭＩＰ特定部位メモリ部２７（図５では図示省略）内のＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）と、ＭＩＰデータメモリ部２３内の最大画素値座標メモリ部２５（図５では図示省略）内の最大画素値座標（ｘ，ｙ，ｚ）とは、読み出し命令によってコントロール部１０を介して、ＸＣＴ画像特定部１９によってＸＣＴ特定画像に特定される。特定されたＸＣＴ特定画像はコントロール部１０を介して、ＸＣＴ特定画像メモリ部３２に書き込まれる。詳述すると、第１実施例のステップＳ７と同様に、ＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）と、最大画素値座標（ｘ，ｙ，ｚ）とに基づいて、限られた候補数個、あるいは１個の座標（ｘ₁，ｙ₁，ｚ₁）に絞り込まれる。そして、絞り込まれた座標（ｘ₁，ｙ₁，ｚ₁）をそれぞれの断面Ｃ_X（ｙ，ｚ）とＣ_Y（ｚ，ｘ）とＣ_Z（ｘ，ｙ）とに代入することによって、ＸＣＴ特定画像であるＣ_X（ｙ₁，ｚ₁）、Ｃ_Y（ｚ₁，ｘ₁）、及びＣ_Z（ｘ₁，ｙ₁）が特定されることになる。また、変形例としてＸＣＴ特定画像を特定する際に、上述の補正ＸＣＴ断層画像とＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）及び最大画素値座標（ｘ，ｙ，ｚ）以外に、ＥＣＴ特定画像をも参照して、ＸＣＴ特定画像を特定してもよい。その場合、ＥＣＴ特定画像をも参照してＸＣＴ特定画像を特定することでステップＳ８の位置合わせを兼ねているので、ステップＳ８の位置合わせを省略することも可能である。
【００７３】
（ステップＳ１０）ＥＣＴ特定画像メモリ部２８内のＥＣＴ特定画像と、ＸＣＴ特定画像メモリ部３２内のＸＣＴ特定画像とは、読み出し命令によってコントロール部１０を介して、重ね合わせ部２０によって重ね合わせ特定画像に重ね合わせられる。重ね合わせられた重ね合わせ特定画像はコントロール部１０を介して、重ね合わせ特定画像メモリ部３３に書き込まれる。重ね合わせの例として、上述したようにＸ線ＣＴ装置３４で求められた各データは、ＥＣＴ装置で求められた各データよりも正確な位置情報を有しているので、腫瘍等の微小部位以外の部分は、ＸＣＴ特定画像のデータ（座標及び画素値）をそのまま参照してきて、腫瘍等の微小部位はＥＣＴ特定画像のデータ（座標及び画素値）をそのまま参照して重ね合わせる手法が挙げられる。上述の重ね合わせ以外にも、重ね合わせに通常用いられる手法ならば、特に限定されない。また、この重ね合わせ特定画像が、第２実施例で最終的に求められる断層画像である。
【００７４】
以上の一連の手順から、以下の様な作用・効果をもたらす。即ち、ＥＣＴ撮影を行う前に予め求められたＸＣＴ投影データやＸＣＴ断層画像は、基礎投影データや基礎断層画像よりも正確な位置情報を有している。そして、ステップＳ８で補正された補正ＸＣＴ断層画像は、基礎断層画像に基づく位置に合わせられることになる。さらに、ステップＳ９で特定されたＸＣＴ特定画像は、第１実施例のＥＣＴ特定画像と同様に、最大画素値座標（ｘ，ｙ，ｚ）及びＭＩＰ特定部位（θ₁，ｓ₁，ｚ₁）に基づいて、補正ＸＣＴ断層画像から特定されることになる。また、ＸＣＴ特定画像は、ＥＣＴ特定画像と同様の手順を踏んで求められているので、ＸＣＴ投影データやＸＣＴ断層画像は、基礎投影データや基礎断層画像よりも正確な位置情報を有しているならば、ＸＣＴ特定画像もまたＥＣＴ特定画像よりも正確な位置情報を有していることになる。従って、ステップＳ１０で重ね合わされた重ね合わせ特定画像は、第１実施例で求められたＥＣＴ特定画像よりも正確な位置情報を有することができる。さらに、微小部位等のデータは、ＥＣＴ特定画像から参照されるので、腫瘍等でも明確に上記重ね合わせ特定画像を表示することができる。
【００７５】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）上述した第１及び第２実施例装置では、単一のガンマ線を検出して被検体の断層画像を再構成するＳＰＥＣＴ装置であったが、陽子(Positron)の消滅によって発生する複数本のガンマ線を検出して複数個の検出器で同時にガンマ線を検出したときのみ被検体の断層画像を再構成するＰＥＴ(Positron Emission Tomography)またはＰＣＴ(Positron CT) 装置等に例示されるように、ＳＰＥＣＴ装置以外のＥＣＴ装置で第１及び第２実施例装置を構成してもよい。また、第１及び第２実施例装置はＥＣＴ装置以外でも、Ｘ線ＣＴ装置等に例示されるように、被検体の放射線検出信号に基づいて被検体の断層画像を求める断層画像処理装置ならば、特に限定されない。
【００７６】
（２）上述した第１及び第２実施例装置では、ＭＩＰ処理によって得られたＭＩＰ投影データを、本発明における第２の投影データとしたが、ＭＩＰ処理以外でも、被検体の放射線検出信号に基づいて得られる第１の断層画像（基礎断層画像）と、この断層画像を投影させる投影面とを結ぶ投影線分上の１点の座標における画素値を投影値として得られる投影データならば、特に限定されない。
【００７７】
（３）上述した第２実施例装置では、通信回線によってＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置とを接続して、Ｘ線ＣＴ装置で得られたＸＣＴ投影データをＥＣＴ装置に送信して演算処理を行ったが、必ずしもＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置３４とを分離する必要はない。例えば、図７に示すように、被検体Ｐまたは装置を移動させて、同じ装置内でＥＣＴ撮影とＸ線ＣＴ撮影を切り換えて、通信回線を介することなく、同じコントロール部１０内でＸ線ＣＴ装置３４とＥＣＴ装置との両データを処理するように構成してもよい。
【００７８】
被検体Ｐを移動させる場合には、図７中の点線の被検体Ｐに位置する箇所に、Ｘ線ＣＴ装置３４を設置する。そして、Ｘ線ＣＴ装置３４用のガントリ３９とＸ線管４０とを配設して、Ｘ線管４０から被検体Ｐに向けて照射されたＸ線ビームＢは、Ｘ線検出器３５とデータ収集手段（ＤＡＳ）３６とによってＸＣＴ投影データに変換される。そして、ＸＣＴ投影データは通信回線を介することなく、同じコントロール部１０内で位置合わせ等の処理が行われることになる。
【００７９】
図７のさらなる変形例として、ＥＣＴ装置用のガントリ３とＸ線ＣＴ装置３４用のガントリ３９とを１つにまとめて、ガンマカメラ２と、Ｘ線検出器３５・Ｘ線管４０とを切り換える手段（図示省略）を備える装置が挙げられる。上述の構成を有することによって、１つのガントリだけでＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置との両方の機能を備えることができて、装置の設置面積の軽減を図ることができる。
【００８０】
（４）上述した第２実施例装置では、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器から検出されたＸ線検出信号に基づいて得られた投影データを、本発明における第３の投影データとしたが、Ｘ線ＣＴ装置以外でも、第２実施例装置に係るＳＰＥＣＴ装置から得られた第１の投影データに相当する基礎投影データよりも正確な位置情報を有する投影データならば、どの断層画像処理装置の放射線検出信号から得られた投影データでも特に限定されない。もちろん、第１の投影データがＳＰＥＣＴ装置以外から得られた投影データの場合でも、第３の投影データが第１の投影データよりも正確な位置情報を有するならば、特に限定されないことは言うまでもない。
【００８１】
（５）上述した第１及び第２実施例装置のステップＳ１では、被検体Ｐの移動・ガンマカメラ２の回転が終了してから、基礎投影データを導出していたが、被検体Ｐの移動・ガンマカメラ２の回転に伴って、ガンマ線Ｇの検出信号を輝度位置計算部６に随時送って基礎投影データを導出してもよい。同様に、ステップＳ２は、ステップＳ１での基礎投影データの導出が終了してから、基礎断層画像を導出していたが、基礎投影データが導出されると、基礎投影データをＥＣＴ再構成部１１に随時送って基礎断層画像を導出してもよい。同様に、以下の手順（ステップ）でも、前のステップで各データが導出または計算されると、その結果を演算部７の具体的構成の各部分（例えば、部位特定部１５等）に随時送って、直ぐに次のステップに進むような並列処理でもよい。上述のように並列処理をすることによって、演算部７等の負荷は大きくなるが、被検体の特定の部位に関する断層画像をより効率良く特定することができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項１の発明に係る断層画像処理装置によれば、第２の投影データは、座標特定手段によって特定された座標の画素値を投影値としているので、その座標の持っている情報は第２の投影データに反映されている。従って、第１の断層画像上の微小部位の座標を座標特定手段によって特定することにより、第２の投影データから微小部位の画素値を明確に反映することができる。また、部位特定手段の時点で、第１の断層画像は第１の画像再構成手段で既に求められているので、第２の投影データが導出されると、複数の第１の断層画像の内から断層画像を検索することなく、すぐに被検体の特定の部位に関する断層画像である第２の断層画像を特定することができる。
【００８３】
請求項２の発明に係る断層画像処理装置によれば、第２の画像再構成手段によって再構成された第３の断層画像は第１の断層画像よりも正確な位置情報を有していることから、第２の断層画像と、第２の断層画像特定手段によって第３の断層画像の内から特定された第４の断層画像とを、重ね合わせ手段から重ね合わせた断層画像は、請求項１の発明で求められた断層画像よりも正確な位置情報を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のＥＣＴ装置の要部構成を示す概略図である。
【図２】第１実施例装置に係る演算部とメモリ部との具体的構成を示したブロック図である。
【図３】撮影を開始してから、被検体の特定の部位に関する断層画像を求めるまでの手順を示した第１実施例に係るフローチャートである。
【図４】第２実施例のＥＣＴ装置の要部構成を示す概略図である。
【図５】第２実施例装置に係る演算部とメモリ部との具体的構成を示したブロック図である。
【図６】撮影を開始してから、被検体の特定の部位に関する断層画像を求めるまでの手順を示した第２実施例に係るフローチャートである。
【図７】変形例でのＥＣＴ装置の要部構成を示す概略図である。
【図８】ＭＩＰ処理の説明に供する断層画像に対する投影モデル図である。
【符号の説明】
１ … 天板
２ … ガンマカメラ
６ … 輝度位置計算部
７ … 演算部
８ … メモリ部
１０ … コントロール部
１１ … ＥＣＴ再構成部
１２ … ＭＩＰ処理部
１３ … 最大画素値座標特定部
１４ … ＭＩＰ投影部
１５ … 部位特定部
１６ … ＥＣＴ画像特定部
１７ … ＸＣＴ再構成部
１８ … 位置合わせ部
１９ … ＸＣＴ画像特定部
２０ … 重ね合わせ部
２１ … 基礎投影データメモリ部
２２ … 基礎断層画像メモリ部
２３ … ＭＩＰデータメモリ部
２４ … 最大画素値メモリ部
２５ … 最大画素値座標メモリ部
２６ … ＭＩＰ投影データメモリ部
２７ … ＭＩＰ特定部位メモリ部
２８ … ＥＣＴ特定画像メモリ部
２９ … ＸＣＴ投影データメモリ部
３０ … ＸＣＴ断層画像メモリ部
３１ … 補正ＸＣＴ断層画像メモリ部
３２ … ＸＣＴ特定画像メモリ部
３３ … 重ね合わせ特定画像メモリ部
３４ … Ｘ線ＣＴ装置
３５ … Ｘ線検出器
３６ … データ収集手段（ＤＡＳ）
Ｐ … 被検体
Ｇ … ガンマ線
Ｂ … Ｘ線ビーム

Claims

被検体からの放射線検出信号に基づいて得られる投影データを再構成して被検体の断層画像を求める断層画像処理装置であって、（ａ）被検体からの放射線検出信号に基づいて第１の投影データを導出する第１の投影データ導出手段と、（ｂ）前記第１の投影データ導出手段で導出された第１の投影データから３次元の第１の断層画像を再構成する第１の画像再構成手段と、（ｃ）前記第１の画像再構成手段から再構成された第１の断層画像と、この断層画像を投影させる投影面とを結ぶ投影線分上の１点の座標を各投影線毎にそれぞれ特定する座標特定手段と、（ｄ）前記座標特定手段で特定された各座標の画素値を投影値として第２の投影データを導出する第２の投影データ導出手段と、（ｅ）前記第２の投影データ導出手段で導出された第２の投影データ上の部位を特定する部位特定手段と、（ｆ）前記部位特定手段で特定された第２の投影データ上の部位と、前記投影線分上の座標とに基づいて、前記第１の断層画像の内から２次元の第２の断層画像を特定する第１の断層画像特定手段と、（ｇ）同じ被検体であって別の放射線検出信号に基づいて、第１の投影データよりも正確な位置情報を有する第３の投影データを導出する第３の投影データ導出手段と、（ｈ）前記第３の投影データ導出手段で導出された第３の投影データから、第１の断層画像よりも正確な位置情報を有する３次元の第３の断層画像を再構成する第２の画像再構成手段と、（ｉ）前記第２の画像再構成手段から再構成された第３の断層画像と、第１の断層画像とに基づいて、第３の断層画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、（ｊ）第２の投影データ上の部位と、投影線分上の座標とに基づいて、前記位置合わせ手段で位置合わせが行われた第３の断層画像の内から２次元の第４の断層画像を特定する第２の断層画像特定手段とを備えることを特徴とする断層画像処理装置。
請求項１に記載の断層画像処理装置において、（ｋ）前記第１の断層画像特定手段から特定された第２の断層画像と、前記第２の断層画像特定手段から特定された第４の断層画像とを重ね合わせる重ね合わせ手段とを備えることを特徴とする断層画像処理装置。