JPH03502729A - 2種類の同位元素を用いた鮮明なシンチグラム生成法 - Google Patents

2種類の同位元素を用いた鮮明なシンチグラム生成法

Info

Publication number
JPH03502729A
JPH03502729A JP1500591A JP50059189A JPH03502729A JP H03502729 A JPH03502729 A JP H03502729A JP 1500591 A JP1500591 A JP 1500591A JP 50059189 A JP50059189 A JP 50059189A JP H03502729 A JPH03502729 A JP H03502729A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
data
filter
function
isotope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1500591A
Other languages
English (en)
Inventor
シイゲル、ジエフリイ・アラン
Original Assignee
センター・フオー・モレキユラー・メデシン アンド・インムノロジイ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by センター・フオー・モレキユラー・メデシン アンド・インムノロジイ filed Critical センター・フオー・モレキユラー・メデシン アンド・インムノロジイ
Publication of JPH03502729A publication Critical patent/JPH03502729A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/161Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
    • G01T1/164Scintigraphy
    • G01T1/1641Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras
    • G01T1/1647Processing of scintigraphic data
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/50Image enhancement or restoration using two or more images, e.g. averaging or subtraction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Nuclear Medicine (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 2種類の同位元素を用いた鮮明なシンチグラム生成性発明の背景 この発明は、サブトラクション画像の不自然な縁を実質的に減少させるフィルタ ーを用いて、2種類の同位元素により得られるシンチグラムの分解能を高める方 法に関する。
シンチグラム像は、画像を背景の放射能から区別することが難しいために、分解 能が悪いという問題を有している。腫瘍、障害、器官、組織により生成されるか 、これらに関連付けられているマーカに特定的に結合する識別抗体又は抗体片を 用いても、腫瘍、障害、器官、組織に集中する識別抗体の量は、識別抗体の全注 入量に対する比較的僅かな割合だけなので、この問題は解決しない。組織や器官 の中には、抗体の認識部位における特定の抗原抗体結合以外の不明確な要因によ り、免疫グロブリンを吸収するものがあるので、問題は更に複雑になる。
不明確な背景を補償するために、サブトラクション因子を用いること、及びコン ピュータ画像処理プログラムを実行することが知られている。その−例としては 、特定の抗体をヨウ素131で識別し、テクネンウム99mを、例えば、バーテ クネテイト(pertechnetate ) 、テクネシウムにより識別され たヒト血清アルブミン(technetium−labeled human  5erus albumin)  (HSA) 、又はテクネシウム・コロイド の形態で注入する方法がある。パーテクネテイト又はテクネシウム99mH5A は、血液貯留サブトラクション因子として用いられ、テクネシウム99mコロイ ドは肝臓に集まり、肝臓の背景の補正に用いられる。
ガンマカメラは、高エネルギーウィンド及び低エネルギーウィンド内で別々に計 数することのできるコリメータを備えている。高エネルギー放出ウィンドから低 エネルギー放出ウィンドへの散乱がしばしば幾らか生じる。そこで、各ウィンド の画像に下記のような処理を施して補正画像を生成する。
数を掛けて下方散乱を修正し、各画像の総計数を正規化して同数にし、特定の識 別画像の計数から背景因子画像の計数を減算する。このようにして、補正画像が 生成される。
2種類の同位元素を用いて減算することにより得られる画像は、減算しないで得 られる画像よりも鮮明である。減算せずに腫瘍、障害、器官、組織の画像を得る ことはむしろ不可能である。なぜなら、抗体の吸収が最高潮に達し、識別に用い た同位元素が放出する放射線の計数値が高い間は、不特定の背景放射能が高く、 不特定の抗体が減少して減算せずに画像化できる範囲の目標/背景比率になる頃 には、活性が許容できないほどの低レベルにまで減少してしまうからである。
ところで、2種類の同位元素を用いたサブトラクション平面画像は、特にヨウ素 131を特定の識別に使用し、テクネシウム99mを基準因子として使用した場 合に、空間的分解能、減衰、中隔浸透、2種類の放射性核種の散乱が相違するの で、これまで実用化されていない。ヨウ素131はかなり散乱してしまうのでヨ ウ素131の画像は分解能が悪く、テクネシウム99mの画像よりも計数値が少 ない。前述したような一般的なサブトラクション法を用いると、特に、低い目標 /背景比率のときに重大なエツジアーティファクトを有する平面画像が生成され る。1種類の同位元素を用いたシンチグラム生成法のデジタル処理プログラムで は、様々な種類のフィルターを用いて、コントラストの強化及び画像ノイズの抑 制を行っているが、2種類の同位元素を用いたサブトラクションにはこのような フィルター技術は適用されていない。
これまでに背景を補償するための様々な方法が開発されている。例えば、米国特 許¥%4,624,846号には第2の抗体を用いて目標でない主抗体を除去す ることが開示されている。また、ここではまとめて「ゴールデンバーグ(Gol denberg)特許」と呼ぶ米国特許第4,348.376号、第4゜444 .744号、第4,460.561号、及び第4,331.647号には、通常 の免疫グロブリンを用いることが開示されている。これらの開示は以上の要約に より全部がこの発明に組み込まれるものとする。
従って、2種類の同位元素を用いた画像処理法において、通常の画像処理技術の エツジアーティファクトを避け、特別の画像システム及び画像形成に関与する放 射性同位元素の放射特性の両者に適するように改善された画像処理法が依然とし て求められている。
発明の目的 この発明の第1の目的は、各放射性同位元素により得られる画像情報の内容を最 適化して、腫瘍、障害、器官、組織に関する2種類の同位元素を用いたサブトラ クション画像を強調する方法を提供することである。
この発明の第2の目的は、特定および背景識別のために使用される放射性同位元 素の各々の放射特性だけでなく撮像カメラおよびコリメータの特性を認識し、同 特性に適合される2種同位元素シンチグラムをデジタル的に処理する方法を提供 することである。
この発明の第3の目的は、目標の計数値と背景の計数値との比率が1に近付いて も画像分解能を維持する、2種同位元素平面画像生成法を提供することである。
この発明の第4の目的は、ヨウ素131で識別された抗体画像をテクネシウム9 9mで識別されたサブトラクション画像を用いて強調する、2種同位元素平面画 像生成法を提供することである。
この発明の第5の目的は、目標/背景比率が1に近付いても小さな目標の分解能 が許容範囲にある、1種同位元素画像生成法を提供することである。
この分野で技術に精通する者であれば、この発明の上記以外の目的及び長所は、 この明細書及び請求の範囲を深く調べれば自ずと明らかである。
発明の要約 これらの目的は、腫瘍、障害、器官、又は組織を画像化する2種同位元素サブト ラクシッン方法によって達成される。
即ち、腫瘍、障害、器官、組織により生成されるか、これらに関連付けられてい るマーカに特定的に結合する識別抗体又は抗体片の画像化に十分な量の同位元素 を腫瘍、障害、器官、又はMi織を有する患者に注入し、この同位元素とは異な りしかも別個に検出される別の放射性同位元素により識別される基準物質を背景 のサブトラクションに必要な十分な量だけ走査の前に患者に注入し、識別用の異 なる両放射性同位元素から放出される放射能に対応した各エネルギーウィンド内 の放射データを走査位置の関数として別々に得て、得られたデータをデジタル形 式で記憶する手段を備えたシンチカメラで患者を走査し、この走査は放射性同位 元素で識別された抗体又は抗体片が局部に集中するのに十分な時間が経過してか ら行われ、両エネルギーウィンドの走査結果の処理及び減算により識別された基 準物質の走査データが識別された特定の抗体又は抗体片から減算されて、画像の 表示及び視覚化に適するように背景が補償された腫瘍、障害、器官、又は組織の 画像データを生成する方法において、 (a)  両エネルギーウィンドの走査により得られる空間周波数領域の生のデ ジタルデータをバンドパス空間周波数フィルターを用いて処理し、画像毎に全計 数値を正規化して同数にし、空間周波数領域に変換してから、各放射性同位元素 により得られる生の走査データに分解能の悪い放射性同位元素(LWRR)用に 決められた同一のフィルター関数を乗算し、このフィルター関数は2次元円形対 称ガウスフィルター関数であり、その低周波部は走査カメラ及びコリメータシス テム用の変調変換関数(MTF)の逆数に実質的に等しく、MTFはLWRRの 放射線源の放射線拡大関数から得られ、フィルターの高周波カットオフ部は滑ら かに減少して短いが有限の周波数範囲でゼロになる関数であり、LWRRがら空 間周波数領域変換走査データの2次元パワースペクトルが形成され、輪を平均化 することによりこの2次元パワースペクトルから1次元パワースペクトルが形成 され、高周波成分を平均化することによりノイズレベルが決まり、フィルターの ロールオフ周波数がノイズレベルの約1.5−3倍である1次元スペクトル上の 点であり、処理されたデータが空間領域に再変換され、 (b)  同位元素で識別された特定の抗体又は抗体片の処理データから規準放 射性同位元素の処理データを減算して、表示及び視覚化に適するように強化され た背景補償画像データを生成する方法により達成される。
1種類の同位元素を用いた画像処理のために、この発明は、腫瘍、障害、器官、 又は組織を画像化する方法であり、腫瘍、障害、器官、組織により生成されるか 、これらに関連付けられているマーカに特定的に結合する識別抗体又は抗体片の 画像化に十分な量の同位元素を腫瘍、障害、器官、又は組織を有する患者に注入 し、識別用の放射性同位元素から放出される放射能に対応した放射データを走査 位置の関数として得て、得られたデータをデジタル形式で記憶する手段を備えた シンチカメラで患者を走査し、この走査は放射性同位元素で識別された抗体又は 抗体片が局部に集中するのに十分な時間が経過してから行われて、画像の表示及 び視覚化に適する腫瘍、障害、器官、又は組織の画像データを生成する方法にお いて、(a)   (i)腫瘍、障害、器官、又は組織の部位に集中した放射性 同位元素により放射される放射能と、(i i)集中していない識別用同位元素 により放射される背景放射能との比が約2未満になってから走査し、 (b)  空間周波数領域内の走査により得られる生のデジタルデータをバンド パス空間周波数フィルターを用いて処理し、生の走査データは空間周波数領域に 変換されフィルター関数により乗算され、フィルター関数は2次元円形対称ガウ スフィルタ関数であり、その低周波数部は走査カメラ用のシステム変調変換関数 (MTF)の逆数に実質的に等しく、MTFは放射性同位元素の放射線源の放射 線拡大関数から得られ、フィルターの高周波カットオフ部は滑らかに減少して短 いが有限の周波数範囲でゼロになる関数であり、空間周波数領域変換走査データ の2次元パワースペクトルが形成され、輪を平均化することによりこの2次元パ ワースペクトルから1次元パワースペクトルが形成され、高周波成分を平均化す ることによりノイズレベルが決まり、フィルターのロールオフ周波数がノイズレ ベルの約1.5−3倍である1次元スペクトル上の点であり、処理されたデータ が空間領域に再変換されて、表示及び視見化に適する画像データを生成する方法 を提供する。
詳細な説明 この発明は、1種同位元素シンチグラム生成のみに採用されていたデジタルフィ ルタリング法を2種同位元素画像生成にに応用し、この応用の際に、サブトラク ションがアーティファクトを回避し、画像の情報内容を可能な限り保存するよう に2種の同位元素による画像の情報内容を最適化する。この発明の方法の分解能 はかなり強調され、目標/背景計数比が1に近付いた画像にまで拡張される。
ヨウ素131識別抗腫瘍性抗体及び抗体片を用いると共に、背景サブトラクショ ン因子としてテクネシウム99mバーテクネテート(Tc−99m−perte chnetate) 、テクネテウム99m−HS A (Tc−99a−)I SA) 、テクネシウム99mテクネシウム0サルファー〇コロイド(Tc−9 9II−technetlus−sulfur coll。
fd)などを用いた腫瘍の披医学イメージングとの関連でこの発明の詳細な説明 する。この発明の方法は、ヨウ素131/ヨウ素123、ガリウム67/インジ ウム111などの他の放射性同位元素の組み合わせにも適用可能であることはい うまでもない。ここで述べる例では、ヨウ素131の画像はテクネテウム99m の画像よりも分解能が悪い。ヨウ素131の画像は散乱により一部が低エネルギ ー(テクネテウム99m)ウィンド内に入り込むので、テクネテウム99mの画 像よりもピクセル毎の計数値が少なくなる。
この発明の方法が一般的な2種同位元素サブトラクション法と異なる重要な点は 、分解能の悪い同位元素の画像情報を最適化して、当該画像及び他の同位元素の 画像からの画像の両者を洗練するように設定されたフィルター関数を使用するこ とである。これは、分解能の悪い画像から情報を過度に失うことのないように、 減算前に両画像の情報内容を実質的に均等化する効果を有している。この発明の 方法では、下方散乱はフィルター処理をしている最中に画像の強調と共に修正さ れるので、下方散乱を修正する必要がない。
この発明の方法の基本的工程を以下に述べ、各工程の詳細は一般的な概略を述べ た後で説明する。対象、例えば、癌患者には、映し出す腫瘍(又は障害、器官、 又は組織)の種類により形成されるか同種類に関連したマーカと特に結合するヨ ウ素131vli別抗体又は抗体片が注入されているものと仮定する。撮像前に 、サブトラクション因子であるテクネテウム99mを注入する。撮像は高エネル ギーコリメータを有するガンマ走査カメラを用いて行う。ヨウ素131及びテク ネテウム99mの各画像は、それぞれ364keV (±20%)及び140k eV (±20%)で撮影される。画像はデジタル形式でその後の処理のための 適切な通常のマトリックスアレーに記憶される。処理は次のようにして実行され る。
ヨウ素131の画像 1、 全計数値を予め選択された(任意の)数に正規化する。
2、 順方向フーリエ変換(FT)により空間領域から空間周波数領域へとイメ ージを変換する。
3.2次元(2−D)FTからパワースペクトルを生成する。
4、  2−Dパワースペクトル内の輪を平均化して1次元(1−D)パワース ペクトルを生成する。
5、  l−Dフィルターを決定する。
6、  1−Dフィルターから対称2−Dフィルターを生成する。
7、  2−D  FTI:2−Dフィルターを乗じる。
8、  2−D  FTを逆にして、処理した画像を空間領域に戻す。
テクネテウム99mの画像 9、 全計数値をヨウ素131の画像と同じ全計数値に正規化する。
10、  順方向2−D  FTを実施する。
11、  2−D  FTにヨウ素131で生成された2−Dフィルター(工程 3−6)を乗じる。
12、  2−D  FTを逆にする。
減算 13、  フィルターされたヨウ素131の画像からフィルターされたテクネテ ウム99mの画像をピクセル毎に減算して、強調された画像を生成し、次に普通 の表示用ソフトウェアを用いて陰影の付いた白黒画像又は階調カラー画像として 表示する。
工程9の正規化は必ずこれを行って、テクネテウム99mの画像用の全計数をヨ ウ素131の画像の全計数と等しくしなければならない。この工程は、両画像の 計数値を都合の良い数に正規化するか、一方の画像、特に、全計数値の高いテク ネシウム99mの画像をヨウ素131の画像により得られる計数値に正規化する 工程である。
2−D  FTは、公知のソフトウェアを用いた通常の手段によりなされる。
2−Dパワースペクトルは2−D  FTの情報を二乗することにより得られ、 1−Dパワースペクトルは2−Dパワースペクトルの輪を通常の通りに平均化す ることにより得られる。
1−Dフィルタは幾つかの工程を経て決定される。先ず、円形対称ガウス関数が 選択される。例えば、Madsenet    al、  、   J、    Nucl、   Med、  、   26  二 395−402.1985 に開示されているように単一同位元素を用いる関連した画像化では、次の式を有 するバンドパス空間周波数フィルターが選択される。
ここで、Uは空間周波数、u Oはガウスの原点からのずれ、σは広がりを示す 。ロールオフ周波数UCはUC−u  o  m2になるように選択される。フ ィルタは原点がCL  3に設定される。この関数は幾らか存利であるが、カメ ラの撮像特性には無関係である。
この発明の方法で選択されるガウス関数はMadsenの関数を含んでいても構 わないが、カメラの特性の逆数、即ち、画像形成に用いられるカメラ及びコリメ ータのシステム用変調変換関数(MTF)の逆数に関連していることが好ましい 。
ガウス関数はシステムにとっては1回決めるだけで良い。典型的には、MTFは 分解能の悪い放射性同位元素の放射線源、この例の場合にはヨウ素131の放射 線源を撮像する二とにより決まる。例えば、同位元素の溶液を有する薄い毛細管 を用いて、垂直プロフィールを撮像して放射線拡大関数(通常は放射線からの距 離のガウス関数)を生成し、放射線拡大関数のFTを行うことにより、空間周波 数領域の!blTFが生成される。
フィルタ関数の低周波数部は1/MTFである。高周波カットオフ部は、比較的 短いが有限周波数領域でゼロになるように滑らかに減少する関数である。ロール オフが始まる点、即ち、ロールオフ周波数は、ヨウ素131の画像の1−Dパワ ースペクトルにより決まる。ノイズのパワースペクトルは、本質的に平らであり 、高周波数の平均値の辺りで振動している。ロールオフ周波数は、1−Dパワー スペクトル上でノイズレベルを統計的に重要な係数だけ越える点、典型的にはノ イズレベルの約1.5−3倍、好ましくはノイズレベルの約2倍のパワースペク トルの点を取ることにより決まる。カットオフは、短いが有限周波数領域内でゼ ロになるように滑らかに減少する関数である。
低周波数端がl/MTFである好ましいフィルター関数を分解能の悪い同位元素 に用いることには多くの利点がある。
フィルターは画像を滑らかにし、低周波を増幅する。フィルター関数はカメラの 特性に関連しているので、応答に影響するコリメータ効果を考慮して、フィルタ ーのプロフィールはカメラの検出器応答曲線を反映している。
この発明の独特の特徴は、分解能の悪い同位元素の特性に従ってフィルターを最 適化してから、このフィルターを分解能の悪い同位元素及び分解能の良い同位元 素の両者の画像に適用するということである。これは両同位元素の画像情報の内 容を実質的に均等化し、両画像を比較可能な理想画像にするので、サブトラクン ランによりかなり強調された平面画像が生成される。MTFは、分解能の悪い同 位元素の画像であるヨウ素131の画像がテクネシウム99mの画像よりも先に 1からOに変わる。従って、MFTが最も早く変わる同位元素を用いた画像の1  /MT Fを選択することにより、より有益な画像情報を保持することができ る。先行技術には、この種の空間周波数フィルターとして5PECT撮像のよう な単一同位元素画像化のためのフィルターしか開示されていないので、この種の フィルターを2種類の異なる同位元素を用いた画像化に適用することにより得ら れる利益は明らかにされていない。撮像はIgGなどの完全な抗体、又はF ( ab=)   ・ Fab−又はFab片などの抗体片、並びに様々なハイブリ ッド又は自然又は合成により得られた単クーロン性又は多クローン性抗体又は片 により達成される。
肝臓の模型を用いて、従来の減算とヨウ素131の画像をテクネシウム99mで 減算するこの発明の方法との比較試験を行った。模型は肝臓の形状をした透明な 容器で、画像形成用放射性同位元素の溶液を内部に有する様々なサイズの球状物 (「腫瘍」を表わす)を挿入するための設備、及び画像形成用同位元素及びサブ トラクシジン因用同位元素の両者をf「腫瘍」計数値対「背景」計数値の選択さ れた割合で含む溶液を周囲の空間(「背景」を表わす)に導入する設備を有して いる。
試験により、直径4cmの「腫瘍」の画像は、この発明の方法では計数値の腫瘍 /背景比が1に近い分解能を示していることが判明した。これに対して従来のデ ジタル画像処理では、下方散乱の補正をし、全計数値を正規化し、ヨウ素131 の画像からテクネシウム99mの画像を減算しても、4C11の腫瘍を2未満の 腫瘍/背景比で分解することさえできない。
この発明の方法では1ca+の腫瘍をも1に近い腫瘍/背景比で分解することが できる。これらの実験はこの発明の方法には強調能力があることを示している。
2種類の同位元素を用いたこの発明のシンチグラム生成法を実際の患者の腫瘍平 面画像データに応用すると、かなり鮮明な画像が得られる。この発明の方法では 、2未満の腫瘍/背景比で、例えば、約1.8.1.6.1.4.1.2、又は 約1でさえ小さな腫瘍を分解することができる。従って、この発明は平面画像の 顕著な進歩を示している。なぜなら、2種類の同位元素を用いた平面サブトラク ション画像処理で受容可能な分解能を得るための腫瘍/背景比の下限がこれまで は2と考えられていたからである。
この発明の改善された方法には、バーテクネテート、HSA1ラジオメタル・コ ロイドのような因子より劣る普通の免疫グロブリンをサブトラクション因子とし て使用できるという利益がある。また、第2の抗体の除去後に得られる画像が改 善されている。事実、減算をせずに目m/背景比を2未満、例えば、約1.9. 1.8.1.7.1.6.1.5.1゜4.1,3.162.1.1、又は約1 に設定してこの発明の好ましい関数を1種類の同位元素を用いた平面画像に応用 すると、通常の技術には一切提案されていないまったく新しいデジタル画像処理 法になる。この画像処理法は、許容可能な分解能を有する平面画像を得るために は、比は少なくとも2に設定しなければならないというドグマを覆すものである 。
2種類の同位元素を用いた減算に使用されるフィルター関数をこれまで最下限で あるとみなされていた目標/背景比よりも低い値で1種類の同位元素を用いた画 像化に適用することは、この技術の洗練化を意味する。特に、この方法で直径が 約4cm、3cm、2cm、1cm、又はそれ未満の腫瘍のような小さな目標を 分解することは不可能であるとされていた。この方法を第2の同位元素の除去と 併用すると、転移腫瘍及び小さい膿瘍の検出及び発見、並びに器官及び組織の画 像化を核医学の力により非常に拡大することができる。
F (ab”)   ・ Fab−1及びFab片などの抗体片が画像化に用い られる場合が特にそうである。これらの抗体片は全免疫グロブリンよりも早く画 像化することができるが、腫瘍内にはあまり広がらず、腫瘍/背景比も低い。
以上の説明から、この技術分野で技術に長けている者であれば、この発明の本質 的特徴を容易に確認することができ、この発明の要旨及び範囲を逸脱することな く、この発明に様々な変更及び修正を加えて様々な用途及び状態に適用すること ができる。
国際調査報告 m−暉−−−1cmm+unIIso、   PCT/US88104215

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.腫瘍、障害、器官、又は組織を画像化する2種同位元素サブトラクション方 法であり、腫瘍、障害、器官、組織により生成されるか、これらに関連付けられ ているマーカに特定的に結合する抗体片の識別抗体の画像化に十分な量の同位元 素を腫瘍、障害、器官、又は組織を有する患者に注入し、この同位元素とは異な りしかも別個に検出される別の放射性同位元素により織別される基準物質を背景 サブトラクションに必要な十分な量だけ走査の前に患者に注入し、識別用の異な る両放射性同位元素から放出される放射能に対応した各エネルギーウインド内の 放射データを走査位置の関数として別々に得て、得られたデータをデジタル形式 で記憶する手段を備えたシンチカメラで患者を走査し、この走査は放射性同位元 素で識別された抗体片の抗体が局部に集中するのに十分な時間が経過してから行 われ、両エネルギーウインドの走査結果の処理及び減算により識別された基準物 資の走査データが識別された特定の抗体又は抗体片から減算されて、画像の表示 及び視覚化に適するように背景が補償された腫瘍、障害、器官、又は組織の画像 データを生成する方法において、(a)両エネルギーウインドの走査により得ら れる空間周波数領域の生のデジタルデータをバンドパス空間周波数フィルターを 用いて処理し、画像毎に全計数値を正規化して同数にし、空間周波数領域に変換 してから、各放射性同位元素により得られる生の走査データに分解能の悪い放射 性同位元素(LWRR)用に決められた同一のフィルター関数を乗算し、このフ ィルター関数は2次元円形対称ガウスフィルター関数であり、その低周波部は走 査カメラ及びコリメータシステム用の変調変換関数(MTF)の逆数に実質的に 等しく、MTFはLWRRの放射線源の放射線拡大関数から得られ、フィルター の高周波カットオフ部は滑らかに減少して短いが有限の周波数範囲でゼロになる 関数であり、LWRRから空間周波数領域変換走査データの2次元パワースペク トルが形成され、環(annuli)を平均化することによりこの2次元パワー スペクトルから1次元パワースペクトルが形成され、高周波成分を平均化するこ とによりノイズレベルが決まり、フィルターのロールオフ周波数がノイズレベル の約1.5−3倍である1次元スペクトル上の点であり、処理されたデータが空 間領域に再変換され、 (b)同位元素で識別された特定の抗体又は抗体片の処理データから規準放射性 同位元素の処理データを減算して、表示及び視覚化に適するように強調された背 景補償画像データを生成する方法。
  2. 2.特定の抗体又は抗体片はヨウ素131により織別され、基準物質はテクネシ ウム99mにより織別されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 3.基準物質は特定の抗体又は抗体片に対応する普通の免疫グロブリン又は免疫 グロブリン片であることを特徴とする請求項1及び2のいずれかに記載の方法。
  4. 4.腫瘍、障害、器官、又は組織を画像化する方法であり、腫瘍、障害、器官、 組織により生成されるか、これらに関連付けられているマーカに特定的に結合す る識別抗体又は抗体片の画像化に十分な量の同位元素を腫瘍、障害、器官、又は 組織を有する患者に注入し、識別用の放射性同位元素から放出される放射能に対 応した放射データを走査位置の関数として得て、得られたデータをデジタル形式 で記憶する手段を備えたシンチカメラで患者を走査し、この走査は放射性同位元 素で識別された抗体又は抗体片が局部に集中するのに十分な時間が経過してから 行われて、画像の表示及び視覚化に適する腫瘍、障害、器官、又は組織の画像デ ータを生成する方法において、 (a)(i)腫瘍、障害、器官、又は組織の部位に集中した放射性同位元素によ り放射される放射能と、(ii)集中していない識別用同位元素により放射され る背景放射能との比が約2未満になってから走査し、 (b)空間周波数領域内の走査により得られる生のデジタルデータをバンドパス 空間周波数フィルターを用いて処理し、生の走査データは空間周波数領域に変換 されフィルター関数により乗算され、フィルター関数は2次元円形対称ガウスフ ィルタ関数であり、その低周波数部は走査カメラ用のシステム変調変換関数(M TF)の逆数に実質的に等しく、MTFは放射性同位元素の放射線源の放射線拡 大関数から得られ、フィルターの高周波カットオフ部は滑らかに減少して短いが 有限の周波数範囲でゼロになる関数であり、空間周波数領域変換走査データの2 次元パワースペクトルが形成され、輪を平均化することによりこの2次元パワー スペクトルから1次元パワースペクトルが形成され、高周波成分を平均化するこ とによりノイズレベルが決まり、フィルターのロールオフ周波数がノイズレベル の約1.5−3倍である1次元スペクトル上の点であり、処理されたデータが空 間領域に再変換されて、表示及び視覚化に適する画像データを生成する方法。
  5. 5.抗体片はF(ab′)2、Fab′、又はFabであり、画像形成に用いら れることを特徴とする請求項1及び4のいずれかに記載の方法。
  6. 6.画像は2次元平面画像であることを特徴とする請求項1及び4のいずれかに 記載の方法。
  7. 7.且標画像は腫瘍であることを特徴とする請求項1及び4のいずれかに記載の 方法。
  8. 8.画像の生の計数値の目標/背景比は約2未満であることを特徴とする請求項 1に記載の方法。
  9. 9.画像の生の計数値の目標/背景比は約1.6未満であることを特徴とする請 求項1及び4のいずれかに記載の方法。
  10. 10.画像の生の計数値の目標/背景比は約1.2であることを特徴とする請求 項1及び4のいずれかに記載の方法。
  11. 11.フィルタのロールオフ周波数は、ノイズレベルの約2倍の1次元パワース ペクトル上の点であることを特徴とする請求項1及び4のいずれかに記載の方法 。
  12. 12.抗体片はFab′又はF2b片であることを特徴とする請求項5に記載の 方法。
JP1500591A 1987-12-01 1988-11-29 2種類の同位元素を用いた鮮明なシンチグラム生成法 Pending JPH03502729A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/127,230 US4846187A (en) 1987-12-01 1987-12-01 Dual isotope scintigraphic image enhancement
US127,230 1987-12-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03502729A true JPH03502729A (ja) 1991-06-20

Family

ID=22428998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1500591A Pending JPH03502729A (ja) 1987-12-01 1988-11-29 2種類の同位元素を用いた鮮明なシンチグラム生成法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4846187A (ja)
EP (1) EP0319303A3 (ja)
JP (1) JPH03502729A (ja)
AU (1) AU614471B2 (ja)
IL (1) IL88547A0 (ja)
WO (1) WO1989005120A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06138237A (ja) * 1992-10-23 1994-05-20 Toshiba Corp シンチレーションカメラ
JP2011220719A (ja) * 2010-04-05 2011-11-04 Toshiba Corp 核医学診断装置、医用画像処理装置および医用画像診断装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4970593A (en) * 1989-08-28 1990-11-13 Sperry Marine Inc. Video image enhancement utilizing a two-dimensional digital aperture correction filter
US5103823A (en) * 1989-09-19 1992-04-14 Scinticor Incorporated Motion correction in cardiology inspection systems
US5351685A (en) * 1991-08-05 1994-10-04 Nellcor Incorporated Condensed oximeter system with noise reduction software
DE69530887T2 (de) * 1994-03-31 2004-03-11 Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara Verfahren zur Bearbeitung von Überlagerungsbildern
US5742060A (en) * 1994-12-23 1998-04-21 Digirad Corporation Medical system for obtaining multiple images of a body from different perspectives
BR9510290A (pt) 1994-12-23 1997-11-11 Digirad Câmera de raios gama semicondutores e sistema médico de formação de imagens
US6055450A (en) * 1994-12-23 2000-04-25 Digirad Corporation Bifurcated gamma camera system
US6902890B1 (en) * 1999-11-04 2005-06-07 Diadexus, Inc. Method of diagnosing monitoring, staging, imaging and treating cancer
CN109085638B (zh) * 2018-08-07 2020-05-05 西北核技术研究所 一种基于带通滤波的粒子实时甄别系统及构建和甄别方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4075483A (en) * 1976-07-12 1978-02-21 Raytheon Company Multiple masking imaging system
US4444744A (en) * 1980-03-03 1984-04-24 Goldenberg Milton David Tumor localization and therapy with labeled antibodies to cell surface antigens
US4331647A (en) * 1980-03-03 1982-05-25 Goldenberg Milton David Tumor localization and therapy with labeled antibody fragments specific to tumor-associated markers
US4348376A (en) * 1980-03-03 1982-09-07 Goldenberg Milton David Tumor localization and therapy with labeled anti-CEA antibody
US4624846A (en) * 1983-07-29 1986-11-25 Immunomedics, Inc. Method for enhancing target specificity of antibody localization and clearance of non-target diagnostic and therapeutic principles
FI79459C (fi) * 1986-02-04 1990-01-10 Orion Yhtymae Oy Foerfarande och anlaeggning foer roentgenfotografering av omraodet foer taenderna, kaekarna och skallen.
ATE52516T1 (de) * 1986-05-28 1990-05-15 Mallinckrodt Inc Technetiumchelate fuer die bestimmung der nierenfunktion.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06138237A (ja) * 1992-10-23 1994-05-20 Toshiba Corp シンチレーションカメラ
JP2011220719A (ja) * 2010-04-05 2011-11-04 Toshiba Corp 核医学診断装置、医用画像処理装置および医用画像診断装置

Also Published As

Publication number Publication date
US4846187A (en) 1989-07-11
EP0319303A3 (en) 1991-07-03
AU614471B2 (en) 1991-08-29
WO1989005120A1 (en) 1989-06-15
AU2801789A (en) 1989-07-05
IL88547A0 (en) 1989-06-30
EP0319303A2 (en) 1989-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Erdi Limits of tumor detectability in nuclear medicine and PET
Wong et al. On-line radiotherapy imaging with an array of fiber-optic image reducers
US9230354B2 (en) System and method for molecular breast imaging energy spectrum imaging and analysis
US20060004274A1 (en) Fusing nuclear medical images with a second imaging modality
Lee et al. Morphology supporting function: attenuation correction for SPECT/CT, PET/CT, and PET/MR imaging
JPH03502729A (ja) 2種類の同位元素を用いた鮮明なシンチグラム生成法
King et al. Digital restoration of indium-111 and iodine-123 SPECT images with optimized Metz filters
Webb et al. Constrained deconvolution of SPECT liver tomograms by direct digital image restoration
Gottschalk et al. Use of the scintillation camera to reduce radioisotope scanning time
JPH0448453B2 (ja)
Harper et al. Rapid brain scanning with technetium-99m
Liang et al. High quality low-dose SPECT reconstruction using CGAN-based transformer network with geometric tight framelet
JP4439022B2 (ja) 核医学診断装置および核医学診断装置の画像処理方法
Fahimi et al. Reducing the effects of scattered photons in X-ray projection imaging
KR20150076306A (ko) 최적의 양전자 단층촬영을 위해 최적 에너지 윈도우를 결정하는 장치 및 방법
JPH03132272A (ja) サブトラクション画像の表示方法および装置
JPH03133276A (ja) サブトラクション画像の表示方法および装置
Gilmore et al. Fundamentals in SPECT/CT
Fahey et al. Angular disparity in ETACT scintimammography
JPH03133277A (ja) エネルギーサブトラクション画像の形成方法および装置
Bocher et al. The use of iridium-191m for pulmonary blood flow imaging
Stytz Three-dimensional medical image analysis using local dynamic algorithm selection on a multiple-instruction, multiple-data architecture
JPS6311886A (ja) Ect装置の散乱線補正法
Nishimura Signal processing methods for intravenous angiography
JPH02195944A (ja) X線ct装置