JP2000338251A - Ｒｉイメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再構成によって得られる画像の画質を向上さ
せることが可能な技術を提供すること。 【解決手段】被検体に投与した放射性同位元素から放出
される放射線数をＸ軸およびＹ軸で定義される二次元平
面で計測する計測手段を被検体の周囲に回転させて前記
被検体の二次元ＲＩ像を計測し、該二次元ＲＩ像を周波
数空間に変換しフィルタリング処理を行い、該フィルタ
リング処理後の二次元ＲＩ像から被検体の断層像を再構
成するＲＩイメージング装置において、計測された放射
線数を周波数空間に変換したときの計数値分布曲線に基
づいて、高周波成分の近似関数を算出する近似手段と、
前記近似関数と前記計数値分布曲線とに基づいて、前記
フィルタリング処理するフィルタのカットオフ周波数を
設定する手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、ＲＩイメージング
装置に関し、特に、単一放出核種のエミッションＣＴで
あるシングルフォトン断層撮影（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏ
ｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍ
ｏｇｒａｐｈｙ；ＳＰＥＣＴ）時における各イメージデ
ータ（投影データ）に含まれる統計ノイズの自動補正に
適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＲＩイメージング装置は、被検体
に投与した放射性同位元素（ラジオアイソトープ：Ｒ
Ｉ）から放射される放射線を検出するシンチレーション
カメラをたとえば被検体の全周に回転させる、あるい
は、Ｘ線ＣＴ装置のように多数のシンチレータをリング
状に配列させることによって、該被検体のラジオアイソ
トープ分布像である投影データを計測し、該投影データ
からＲＩの三次元分布である三次元像を再構成した後
に、該三次元像に基づいて、計測部位の断層像あるいは
三次元的再構成像を表示させる構成となっていた。

【０００３】ＲＩを被検体に投与し、被検体の周囲に配
置したシンチレーションカメラ等でＲＩから放出される
放射線数を体外から計測するＲＩイメージングと称され
る技術では、透過力が強く被検体内で吸収されることの
少ないγ線が使用されるのが一般的であった。しかしな
がら、ＲＩから放出されるγ線は１００〜３００カウン
ト／ピクセル程度であり連続量として計測されるほど多
い量ではないので、シンチレーションカメラに入射する
個々の光子ごとに識別し計数していた。

【０００４】計数値が少ない場合では、計数値をＮとし
た場合、Ｎ1/2で表される統計的変動が生じることが知
られており、γ線数が１００〜３００カウント／ピクセ
ル程度となる従来のＲＩイメージング装置では、５〜１
０パーセント程度の統計的変動が投影データに含まれて
おり、各投影データは統計的変動に伴う雑音である統計
ノイズを含んだ一般に画質の低いものであった。

【０００５】従って、従来のＲＩイメージング装置で
は、投影データの再構成演算時に、フーリエ変換によっ
て投影データを周波数空間へ変換して得られたパワース
ペクトルを低域通過形フィルタ（ローパスフィルタ）で
あるバターワースフィルタ等でフィルタ処理することに
よって、統計ノイズ成分であるパワースペクトルの高周
波成分を取り除き、再構成画像である断層像の画質を向
上させていた。この様子を示したのが図１０及び図１１
であり、図１０に示すパワースペクトルの高周波成分に
変換される統計ノイズの量によって、再構成によって得
られる断層像あるいは三次元像の画質に大きな影響を与
えることとなっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。一般
的に、被検体から放出されるγ線数は、被検体に投与し
たＲＩの量および計測部位等によって変動することが知
られており、断層像の画質を向上させるためには、統計
ノイズ成分に対応するパワースペクトルの高周波成分も
ＲＩの量および計測部位等によって変動させる必要があ
った。

【０００７】このために、従来のＲＩイメージング装置
では、ローパスフィルタのカットオフ周波数を検者が任
意に設定できるようにしておき、各統計データ等に基づ
いて検者がカットオフ周波数を設定することによって、
統計ノイズに起因する断層像の画質低下を防止してい
た。しかしながら、従来のＲＩイメージング装置では、
再構成後の断層像を最適化するためのパラメータである
カットオフ周波数は検者の経験あるいは試行錯誤で決定
しなければならず、検者の経験等によって得ることので
きる断層像の画質に相違が生じてしまうという問題があ
った。また、検者に十分な経験がない場合には、安定し
た画質の断層像を得ることができないために、診断に多
大な時間を要することとなり、診断効率が低下してしま
うという問題があった。

【０００８】一方、所望の画質の断層像を得るために、
順次、カットオフ周波数を変更し断層像を再構成させる
ことも可能であるが、この場合には、フーリエ変換、フ
ィルタ処理および逆投影処理とからなる再構成演算を複
数回行わなければならないために、さらに診断効率が低
下してしまうという問題があった。

【０００９】この問題を解決する方法として、たとえ
ば、被検体に投与するＲＩの量を増やすことによって、
γ線数を増加させることが可能であるが、被検体の被曝
量が増大してしまうという問題があった。また、他の方
法として、１枚の投影データの撮像（収集）時間を増加
させる方法が考えられるが、この場合には、被検体の全
周方向からの投影データを得るために必要となる時間が
増大してしまうので、長い時間被検体を拘束しなければ
ならず、被検体に大きな負担をかけてしまうという問題
があった。

【００１０】本発明の目的は、再構成によって得られる
画像の画質を向上させることが可能な技術を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、統計ノイズの補正を正
確に行うことが可能な技術を提供することにある。本発
明のその他の目的は、診断効率を向上させることが可能
なＲＩイメージング装置を提供することにある。本発明
の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書
の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１２】（１）被検体に投与した放射性同位元素か
ら放出される放射線数をＸ軸およびＹ軸で定義される二
次元平面で計測する計測手段を被検体の周囲に回転させ
て前記被検体の二次元ＲＩ像を計測し、該二次元ＲＩ像
を周波数空間に変換しフィルタリング処理を行い、該フ
ィルタリング処理後の二次元ＲＩ像から被検体の断層像
を再構成するＲＩイメージング装置において、計測され
た放射線数を周波数空間に変換したときの計数値分布曲
線に基づいて、高周波成分の近似関数を算出する近似手
段と、前記近似関数と前記計数値分布曲線とに基づい
て、前記フィルタリング処理するフィルタのカットオフ
周波数を設定する手段とを具備する。

【００１３】（２）前述した（１）に記載のＲＩイメー
ジング装置において、周波数設定手段は、前記高周波成
分から算出された直線と前記高周波成分から算出された
変動幅とに基づいて、フィルタのカットオフ周波数を設
定する。

【００１４】（３）前述した（１）もしくは（２）のＲ
Ｉイメージング装置において、前記近似手段は、各二次
元ＲＩ像の計測放射線数を周波数空間に変換したときの
周波数範囲の高周波側の１／４に基づいて、フィルタの
カットオフ周波数を設定する。

【００１５】前述した（１）〜（３）の手段によれば、
まず、計測手段を被検体の周囲に回転させて収集（撮
像）した二次元的ＲＩ像を周波数空間に変換して得られ
た周波数成分ごとの分布であるパワースペクトルに対す
るフィルタ処理であるローパスフィルタの積算に先立
ち、近似手段がパワースペクトルの高周波成分から算出
した周波数をローパスフィルタのカットオフ周波数とす
ることによって、カットオフ周波数の設定を自動的に設
定させることが可能となるので、再構成によって得られ
る断層像の画質を向上させることが可能となる。

【００１６】従って、検者は経験によらず常時一定水準
以上の画質を有する断層像を得ることが可能となるの
で、検査に要する時間を短縮させることが可能となり、
被検体の負担を軽減させることが可能となる。さらに
は、検査に要する時間を短縮させることが可能となるの
で、診断効率を向上させることが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。

【００１８】図１は本発明の一実施の形態のＲＩイメー
ジング装置であるエミッションＣＴ装置の概略構成を説
明するための図であり、特に、図１（ａ）は本実施の形
態のエミッションＣＴ装置を被検体の体軸方向から見た
正面図であり、図１（ｂ）は本実施の形態のエミッショ
ンＣＴ装置を被検体の体軸方向と垂直となる方向から見
た側面図である。

【００１９】図１において、１０１は検出器、１０２は
回転板、１０３は枠体、１０４は検出器支持アーム、１
０５は回転軸、１０６はコリメータ、１０７は被検体支
持台、１０８は被検体、１０９は制御手段、１１０は画
像処理手段、１１１は操作卓、１１２はキーボード、１
１３は表示装置を示す。

【００２０】検出器１０１はたとえば周知のシンチレー
ションカメラであり、本実施の形態においては、特に二
次元のシンチレーションカメラである。従って、本実施
の形態では、被検体１０８の体内に三次元的に分布する
ＲＩから放射されるγ線を検出器１０１の入射面すなわ
ちコリメータ１０６側の面に投影した二次元像（投影デ
ータ）として検出される。また、検出器１０１は、検出
器支持アーム１０４に支持されている。

【００２１】回転板１０２は検出器支持アーム１０４に
支持される検出器１０１を被検体１０８の体軸の周りに
回転するための周知の回転板であり、検出器支持アーム
１０４が接続されている。また、回転板１０２は回転軸
１０５を回転中心として回転する。

【００２２】枠体１０３は回転軸１０５を回転中心とし
て回転板１０２を回転可能に支持する周知の枠体であ
り、枠体１０３に設けられた図示しない周知の回転駆動
機構の回転軸に回転板１０２が配置される。この回転駆
動機構は操作卓１１１からの回転指示に基づいて、制御
手段１０９が回転駆動機構のたとえばモータからなる周
知の駆動部を制御して、回転板１０２を回転制御する。

【００２３】検出器支持アーム１０４は、回転板１０２
に接続される側の一端が図示しない周知の歯車機構とパ
ルスモータとからなる周知の支持アーム上下機構に配置
されており、該パルスモータの回転を制御手段１０９で
制御することによって、検出器支持アーム１０４の他端
に配置される検出器１０１の回転中心からの距離が調整
可能である。

【００２４】コリメータ１０６は周知のコリメータであ
り、検出器１０１の入力面の前面に取り付けられてい
る。

【００２５】被検体支持台１０７は周知の被検体支持台
であり、たとえば、周知の支持台移動機構によって、支
持台の前後移動および上下移動が可能となっている。た
だし、本実施の形態においては、支持台移動機構の制御
は制御手段１０９が行う。

【００２６】制御手段１０９は操作卓１１１で指示され
る位置からの撮像を行うために、前述する各機構部のモ
ータの動作を制御する周知の制御手段であり、たとえ
ば、操作卓１１１に接続される周知の情報処理装置上で
動作するプログラムおよびこの情報処理装置の駆動制御
入出力によって実現可能である。また、制御手段１０９
は図示しない各センサに接続される。

【００２７】画像処理手段１１０は、検出器１０１で検
出されたγ線数を計数し図示しない格納手段に格納する
手段と、操作卓１１１から入力された撮影モードに基づ
いて該計数値の積算値あるいは該計数値から断層像を再
構成する再構成手段等とから構成され、たとえば、操作
卓に接続される周知の情報処理装置上で動作するプログ
ラムおよびこの情報処理装置に接続される磁気ディスク
装置や光ディスク装置等の周知の外部記憶装置から構成
される。本実施の形態における計数方式としては、あら
かじめ設定されたゲート時間ごとの計数値を投影データ
として順次格納するフレームモード、並びに、γ線の発
生座標を所定のサンプリングタイムマークや、生体信号
の同期信号と共に時系列的に記録していくリストモード
等がある。なお、画像処理手段の詳細については後述す
る。

【００２８】操作卓１１１は周知の操作卓であり、検出
器１０１、制御手段１０９、キーボード１１２および表
示装置１１３と接続される。この操作卓１１１は、たと
えば、周知の情報処理装置から構成されており、検出器
１０１の計測結果の保存およびデータ変換等を行う。

【００２９】キーボード１１２は周知のキーボードであ
り、操作卓１１１に接続される。表示装置１１３は周知
の表示装置であり、たとえば、周知のＣＲＴを用いたテ
レビモニタである。この表示装置１１３は、操作卓１１
１に接続される。

【００３０】次に、図１に基づいて、本実施の形態のエ
ミッションＣＴ装置における断層像の撮像動作について
説明する。

【００３１】まず、被検体１０８を被検体支持台１０７
上に横臥位で設定する。次に、キーボード１１２からエ
ミッションＣＴ撮影の撮像条件として、たとえば、撮像
部位、被検体の全周の分割数、および、投影データの収
集時間（撮像時間）等を設定する。ここで、被検体１０
８に放射性同位元素（ラジオアイソトープ：ＲＩ）を投
与した後に、操作卓１１１のキーボード１１２から投影
データの収集が指示されると、キーボード１１２から入
力された条件に基づいて制御手段１１１が、回転板１０
２のステップ回転、ならびに、当該回転角での投影デー
タの収集すなわちエミッション像の撮像を、順次、被検
体１０８の全周分について行う。

【００３２】次に、全周分のエミッション像に対して、
画像処理手段１１０は、まず、フーリエ変換によって投
影データを周波数空間に変換して得られたパワースペク
トル（フーリエスペクトル）の高周波成分からローパス
フィルタであるバターワースフィルタのカットオフ周波
数を算出する。次に、画像処理手段１１０は、ローパス
フィルタのカットオフ周波数を前述のステップで求めた
カットオフ周波数に設定しフィルタ処理することによっ
て、パワースペクトルの高周波成分となる統計ノイズの
低減を行う。次に、画像処理手段１１０は、高域強調形
フィルタであるウィナーフィルタ等でフィルタ処理する
ことによって、ボケの改善を行う。次に、画像処理手段
１１０は逆フーリエ変換を行った後に、そのデータを順
次加算するいわゆるバックプロジェクション演算を行う
ことによって断層像を再構成し、その断層像を表示装置
１１３に出力し表示画面上に表示させる。なお、前述の
説明から明らかなように、本実施の形態のＲＩイメージ
ング装置では、二次元の投影データから断層像を再構成
する際のアルゴリズムには周知のフィルタ逆投影法を用
いる。また、全ての画素に初期値として適当な値を割り
当て、水平方向（Ｘ方向）及び垂直方向（Ｙ方向）それ
ぞれに、実際の投影の実測値と割り当てた初期値の投影
値との差を画素数で除した値で補正を行う逐次近似法等
の他の再構成アルゴリズムでもよいことはいうまでもな
い。

【００３３】図２は本実施の形態の画像処理手段の概略
構成を説明するためのブロック図であり、２０１はフー
リエ変換手段、２０２はフィルタ処理手段、２０３は逆
フーリエ変換手段、２０４はバックプロジェクション手
段、２０５は直線回帰手段（近似手段）、２０６は推定
手段、２０７は交点算出手段を示す。ただし、図２に示
す各手段は、本実施の形態のエミッションＣＴ装置を構
成する周知の情報処理装置上で動作するプログラムによ
って実現可能である。また、本願発明に係わる要部は、
点線で示すように、直線回帰手段２０５、推定手段２０
６及び交点算出手段２０７から構成される。

【００３４】図２において、フーリエ変換手段２０１は
入力された投影データを順次周波数空間に変換する周知
のフーリエ変換手段であり、本実施の形態においては、
変換によって得られたパワースペクトルをフィルタ処理
手段２０２と、直線回帰手段に出力する。

【００３５】フィルタ処理手段２０２は、バターワース
フィルタを格納するフィルタ格納手段と、このバターワ
ースフィルタのカットオフ周波数を交点算出手段２０７
が算出した周波数に設定するフィルタ定数設定手段と、
投影データのパワースペクトルとフィルタ定数設定手段
によって設定されたバターワースフィルタとを乗算する
乗算手段とからなり、乗算結果であるフィルタ処理後の
パワースペクトルを逆フーリエ変換手段２０３に出力す
る。

【００３６】逆フーリエ変換手段２０３は、フィルタ処
理後のパワースペクトルをフーリエ逆変換する周知の逆
フーリエ変換手段であり、逆変換によって得られた値を
バックプロジェクション手段２０４に出力する。

【００３７】バックプロジェクション手段２０４は、逆
フーリエ変換手段２０３で得られた値を被検体１０８の
全周に渡り順次加算することによって、計測領域内の任
意の位置の断層像を生成する周知のバックプロジェクシ
ョン手段であり、得られた断層像を表示装置に出力し表
示画面上に表示させる。このとき、操作卓１１１からの
指示によって、断層像を図示しない外部記憶手段に格納
することもできることはいうまでもない。

【００３８】直線回帰手段２０５は、フーリエ変換によ
って得られた投影データのパワースペクトルの内、あら
かじめ設定された周波数よりも大きい周波数領域のパワ
ースペクトルをたとえば最小二乗法等によって直線回帰
する手段であり、本実施の形態においては、フーリエ変
換手段２０１で得られたパワースペクトルの高周波側の
１／４を直線回帰する。ただし、直線回帰手段における
パワースペクトルの回帰は直線に限定されることはな
く、二次元以上の曲線回帰でもよいことはいうまでもな
い。

【００３９】推定手段２０６は、直線回帰手段２０５と
同様の領域におけるパワースペクトルの標準偏差ＳＤを
計算する演算手段であり、本実施の形態では、演算され
た標準偏差ＳＤを交点算出手段２０７に出力する。

【００４０】交点算出手段２０７は、推定手段が算出し
た標準偏差ＳＤを２倍して得られた値を直線回帰手段２
０５によって得られた回帰直線の変動範囲幅として設定
する手段と、パワースペクトルの補間処理として５点ス
ムージング処理を行う手段と、回帰直線と標準偏差を２
倍して得られた変動範囲幅とを低周波側に延長させたと
きのパワースペクトルとの交点を算出する手段とからな
り、回帰直線に標準偏差の２倍を加算した直線とパワー
スペクトルとの交点をバターワースフィルタのカットオ
フ周波数としてフィルタ処理手段２０２に出力する。た
だし、本実施の形態においては、直線回帰手段２０５、
推定手段２０６および交点算出手段２０７とからカット
オフ周波数決定部が構成される。

【００４１】次に、図３に本実施の形態の画像処理手段
の動作を説明するための動作フローを示し、以下、図３
に基づいて本実施の形態の画像処理手段の動作を説明す
る。

【００４２】本フローの開始は、被検体１０８の全周か
らの投影データの撮像の終了であり、まず、フーリエ変
換手段２０１が画像処理手段１１０の図示しない格納手
段から回転角が０度の投影データから順次読み出し、そ
の投影データをフーリエ変換した後に、フーリエ変換に
よって得られた投影データのパワースペクトルをフィル
タ処理手段２０２および直線回帰手段２０５に出力する
（ステップ３０１）。次に、直線回帰手段２０５がパワ
ースペクトルの内で高周波側１／４のデータに対して最
小二乗法による直線回帰を行う（ステップ３０２）。次
に、推定手段２０６が高周波側１／４のデータに対する
標準偏差ＳＤすなわち統計ノイズの変動幅を演算し、得
られた標準偏差ＳＤを交点算出手段２０７に出力する
（ステップ３０３）。交点算出手段１０７では、まず、
パワースペクトルの補間処理として、周知の５点スムー
ジング処理を行う（ステップ３０４）。次に、交点算出
手段２０７は、直線回帰手段２０５が算出した回帰直線
に標準偏差ＳＤの２倍の変動幅を与えた範囲を、統計ノ
イズのパワースペクトル部分とする。次に、交点算出手
段２０７は、この変動幅からはずれる範囲である回帰直
線＋２ＳＤで得られる直線を低周波側に延長してパワー
スペクトルとの交点を算出し、この交点の周波数をカッ
トオフ周波数として、フィルタ処理手段２０２に出力す
る（ステップ３０５）。フィルタ処理手段２０２では、
バターワースフィルタのカットオフ周波数を交点算出手
段で算出されたカットオフ周波数に設定した後に、設定
後のバターワースフィルタとパワースペクトルとの積算
を行うことによって、パワースペクトルの統計ノイズを
除去し、この除去後のパワースペクトルを逆フーリエ変
換手段に出力する。逆フーリエ変換手段では、統計ノイ
ズ除去後のパワースペクトルを実空間に変換した後に、
その変換後のデータをバックプロジェクション演算手段
２０４によって順次加算し、断層像を再構成する。

【００４３】前述するステップ３０５における、回帰直
線＋２ＳＤの直線とパワースペクトルとの交点を算出す
る時の様子を示したのが図４であり、この図から明らか
なように、パワースペクトルにおける低周波成分を周波
数空間に変換した場合の値は大きくなるので、回帰直線
に標準偏差ＳＤの２倍の変動幅を持たせた直線とパワー
スペクトルとの交点は、回帰直線に標準偏差ＳＤの２倍
を加算した直線である回帰直線＋２ＳＤの直線とパワー
スペクトルとの交点から算出することができる。

【００４４】図５および図６は、フィルタ処理手段２０
２によるフィルタリング後のパワースペクトルを示して
おり、この図から明らかなように、パワースペクトルの
高周波側の成分は、パワースペクトルの元となる計測値
によらず、常に最適なカットオフ周波数で除去すること
が可能となる。

【００４５】図７は、本実施の形態のＲＩイメージング
装置における再構成像（断層像）を示した図であり、図
７（ａ）は本実施の形態のカットオフ周波数決定部によ
って算出されたカットオフ周波数を適用した断層像であ
り、図７（ｂ）〜（ｄ）は算出されたカットオフ周波数
の前後の周波数を適用した断層像である。この図から明
らかなように、本実施の形態のＲＩイメージング装置で
は、統計ノイズの補正を正確に行うことが可能となり、
再構成によって得られる断層像の画質を向上させること
ができる。

【００４６】また、図８は本実施の形態のＲＩイメージ
ング装置におけるカットオフ周波数の適合性を示すため
の図であり、横軸はカットオフ周波数決定部によって算
出された周波数を示し、縦軸は十分な経験を積んだ検者
によるカットオフ周波数の設定値を示す。ただし、図８
はサンプル数Ｎが１６の場合である。

【００４７】この図から明らかなように、本実施の形態
のカットオフ周波数決定部によって算出されたカットオ
フ周波数（自動算出値）と経験を積んだ検者による設定
値（経験算出値）とが大きくズレルのは、１６例中３例
であり本実施の形態のＲＩイメージング装置を用いるこ
とによって、８１．３パーセントの確率で自動的なカッ
トオフ周波数の設定ができ、実用上は十分な性能である
ことがわかった。また、相関係数ｒは０．９１１であ
り、自動算出値をＸ、経験算出値をＹとしたときの自動
算出値と経験算出値との関係を示す直線である８０１が
Ｙ＝１．２１Ｘ−０．０４となり、理想直線である８０
２とほぼ一致することからも実用上は十分な性能である
と判断できる。

【００４８】以上説明したように、本実施の形態のＲＩ
イメージング装置では、交点算出手段２０７が、最小二
乗法によって算出した回帰直線に標準偏差ＳＤの２倍の
変動幅を与えた範囲を、統計ノイズのパワースペクトル
部分とし、この変動幅からはずれる範囲を画像化に必要
なパワースペクトル部分とする。すなわち、回帰直線に
標準偏差ＳＤの２倍の変動幅からパワースペクトルがは
ずれる周波数をフィルタ処理におけるカットオフ周波数
とすることによって、従来では十分な経験を必要とする
統計ノイズの除去と密接に関係するバターワースフィル
タのカットオフ周波数の設定を正確に行うことが可能と
なるので、再構成によって得られる断層像の画質を向上
させることが可能となる。

【００４９】また、検者の経験にとらわれず常時一定水
準以上の画質を有する断層像を容易に得ることが可能と
なるので、検査に要する時間を短縮させることが可能と
なり、被検体の負担を低減させることが可能となる。さ
らには、検査に要する時間を短縮させることが可能とな
るので、診断効率を向上させることが可能となる。

【００５０】このとき、本実施の形態のＲＩイメージン
グ装置では、回帰直線に対する変動幅を標準偏差ＳＤの
２倍とすると共に、スムージングを施したパワースペク
トルに対して、交点算出手段２０７が回帰直線とパワー
スペクトルとの交点を算出する構成となっているので、
パワースペクトルに現れる計測誤差に伴うピーク値等の
影響を低減させることが可能となり、カットオフ周波数
の計算精度を向上させることが可能となる。

【００５１】なお、本実施の形態においては、被検体１
０８によるγ線の吸収による投影データの補正について
は特に説明していないが、エミッション像の撮像に先立
って被検体１０８を介して検出器１０８に対抗配置した
放射線源から照射され、被検体１０８を透過した放射線
量を収集したトランスミッション像を被検体１０８の全
周から撮像し、このトランスミッション像とエミッショ
ン像とから被検体１０８によるγ線の吸収係数を補正す
る方法等によって補正可能なことはいうまでもない。

【００５２】また、本実施の形態においては、被検体１
０８の全周からの投影データを収集の後に再構成演算を
行い断層像を再構成する構成としたが、これに限定され
ることはなく、投影データの収集と共に断層像の再構成
を行ってもよいことはいうまでもない。

【００５３】また、本実施の形態においては、回帰直線
に対する変動幅を標準偏差ＳＤの２倍に設定した場合に
ついて説明したが、変動幅はこれに限定されることはな
く、他の値に設定してもよいことはいうまでもない。た
とえば、図９の（ａ）〜（ｄ）は同一の計測画像に対し
て変動幅を標準偏差ＳＤの１倍〜４倍に変化させたとき
の再構成像を示した図であり、この図９の（ｂ），
（ｃ）から明らかなように、変動幅を標準偏差ＳＤの３
倍あるいは４倍にした場合であっても、カットオフ周波
数ｆｃの計算精度に大きな変動がないことが分かる。一
方、図９の（ｄ）から明らかなように、変動幅を標準偏
差ＳＤの１倍にした場合では、カットオフ周波数が０．
２７と大きく変動してしまう。よって、変動幅を標準偏
差ＳＤの１倍よりも大きく、４倍程度以下に設定した場
合であるならば、再構成によって得られる断層像の画質
を向上させることが可能となる。ただし、図９（ａ）〜
（ｄ）に示す断層像から変動幅を標準偏差ＳＤの２倍程
度に設定した場合が最も得られる断層像の画質を向上で
きる。

【００５４】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。

【００５５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）再構成によって得られる画像の画質を向上させる
ことができる。 （２）統計ノイズの補正を正確に行うことができる。 （３）診断効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のＲＩイメージング装置
であるエミッションＣＴ装置の概略構成を説明するため
の図である。

【図２】本実施の形態の画像処理手段の概略構成を説明
するためのブロック図である。

【図３】本実施の形態の画像処理手段の動作を説明する
ための動作フローである。

【図４】本実施の形態における回帰直線＋２ＳＤの直線
とパワースペクトルとの交点を算出する時の様子を示し
た図である。

【図５】本実施の形態のフィルタ処理手段によるフィル
タリング後のパワースペクトルを説明するための図であ
る。

【図６】本実施の形態のフィルタ処理手段によるフィル
タリング後のパワースペクトルを説明するための図であ
る。

【図７】本実施の形態のＲＩイメージング装置における
再構成像（断層像）を表示装置上に表示した中間調画像
である。

【図８】本実施の形態のＲＩイメージング装置における
カットオフ周波数の適合性を示すための図である。

【図９】同一の計測画像に対して変動幅を標準偏差ＳＤ
の１倍〜４倍に変化させたときの再構成像を表示装置上
に表示した中間調画像の写真である。

【図１０】フーリエ変換によって得られたパワースペク
トルを説明するための図である。

【図１１】収集データに占める統計ノイズ量の違いによ
る再構成画像の劣化度合いを説明するための図である。

【符号の説明】

１０１ 検出器 １０２ 回転板 １０３ 枠体 １０４ 検出器支持アーム １０５ 回転軸 １０６ コリメータ １０７ 被検体支持台 １０８ 被検体 １０９ 制御手段 １１０ 画像処理手段 １１１ 操作卓 １１２ キーボード １１３ 表示装置 ２０１ フーリエ変換手段 ２０２ フィルタ処理手段 ２０３ 逆フーリエ変換手段 ２０４ バックプロジェクション手段 ２０５ 直線回帰手段 ２０６ 推定手段 ２０７ 交点算出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G088 EE02 FF04 GG20 JJ06 KK03 KK05 KK24 KK32 KK33 LL11 LL12

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に投与した放射性同位元素から放
   出される放射線数をＸ軸およびＹ軸で定義される二次元
   平面で計測する計測手段を被検体の周囲に回転させて前
   記被検体の二次元ＲＩ像を計測し、該二次元ＲＩ像を周
   波数空間に変換しフィルタリング処理を行い、該フィル
   タリング処理後の二次元ＲＩ像から被検体の断層像を再
   構成するＲＩイメージング装置において、 計測された放射線数を周波数空間に変換したときの計数
   値分布曲線に基づいて、高周波成分の近似関数を算出す
   る近似手段と、前記近似関数と前記計数値分布曲線とに
   基づいて、前記フィルタリング処理するフィルタのカッ
   トオフ周波数を設定する手段とを具備することを特徴と
   するＲＩイメージング装置。