JPH11218576A - ガンマーカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】繁雑な操作を必要とせず、被検体の体動を検知
すると共に画像の体動補正を自動的に行なえるガンマー
カメラを提供すること。 【解決手段】赤外線画像に基づく被検体の体動補正を行
うガンマーカメラに関する。このガンマーカメラは、複
数枚の赤外線画像を撮影し、各々の赤外線画像において
被検体の重心を体動パラメータとして計算し、この体動
パラメータに基づき重心の移動量を求め、当該移動量に
応じた体動補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被検体の体動補正を
行うガンマーカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】ガンマーカメラは、放射性同位体（Ｒ
Ｉ；ラジオアイソトープ）によって標識された放射性医
薬品が被検体内に投与されると、その薬品の性質によっ
て定まる特定の臓器や組織に吸収され集中する性質を利
用してガンマーカメラ画像を撮影する装置であり、ＲＩ
から放射されるγ線を被検体外から検出し、その線量分
布を画像化する。ある特定のＲＩは、ある特定の臓器と
の親和性を有し、臓器の機能あるいは組織に深く関係し
ている。このため、ガンマーカメラ画像は臓器の形状や
機能（代謝機能など）の診断、病巣の有無の診断に有用
であるとされている。

【０００３】このようなガンマーカメラでは、被検体内
から放射されるγ線の検出すなわち画像化のためのデー
タ収集に、いわゆるＸ線診断装置などと比べて長い時間
を要するため、被検体の体動に起因する影響が出やす
い。

【０００４】ガンマーカメラ画像の分解能を考慮する
と、被検体の僅かな体動は無視できるが、それでも体動
が大きい場合は、その部分のデータをずらしたり、又
は、何もないデータに置き換えるといったデータ処理を
行なう必要がある。また、体動が特に顕著な場合は、再
度、検査をやり直さなければならない。なお、たとえ短
時間の体動であってもデータを蓄積して画像化を行なう
ため、その影響が画像全体に現れてしまう。

【０００５】そこで従来では、被検体に体動があったか
否かを、撮影されたガンマーカメラ画像を観察すること
で人為的に検知するようにしている。これは、医者もし
くは技師といった操作者個人の判断に依存する。

【０００６】また、従来のガンマーカメラにおいて行わ
れている体動補正は、主に次の二通りであり、これら
は、ガンマーカメラ上において操作者が手動によりフレ
ームデータを操作することにより行われる。 （１）基準のフレームと同じ位置になるように、体動の
大きいフレームをシフトさせて位置を合わせる （２）体動の大きいフレームを０クリアして破棄する そして、従来のガンマーカメラにおける体動補正におい
ては上記（１）（２）のいずれの場合においても最終画
像にアーティファクトが生じる場合があり、完全な補正
は行なえないというのが実状である。また、被検体の体
動の検知及びその補正は、操作に手間が掛かるため操作
者の負担になるという問題点もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は繁雑な操作を必要とせず、被検体の体動を検知す
ると共に画像の体動補正を自動的に行なえるガンマーカ
メラを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために本発明は次のように構成されている。す
なわち、本発明のガンマーカメラは、被検体のガンマー
カメラ画像を撮影する第１の撮影手段と、前記被検体の
体動補正用の画像を撮影する第２の撮影手段と、前記体
動補正用の画像から体動パラメータを演算すると共に、
当該体動パラメータに基づいて前記被検体の体動量を演
算する演算手段と、前記第１の撮影手段により撮影され
たガンマーカメラ画像の画像データを、前記演算手段に
より演算された被検体の体動量に応じて補正又は破棄す
る手段とを具備する。

【０００９】なお、より具体的に構成された本発明で
は、前記第２の撮影手段は前記体動補正用の画像として
前記被検体の赤外線画像を撮影する赤外線カメラにより
構成される。また、前記演算手段は、前記体動パラメー
タとして、第２の撮影手段により撮影された体動補正用
の画像から被検体の重心の位置を演算することを特徴と
する。

【００１０】また、前記演算手段により演算された体動
量が所定の閾値を超えているか否かを判定する閾値判定
手段をさらに具備し、前記判定手段の判定結果に基づ
き、前記体動量が前記閾値を超えた場合についてのみ前
記画像データの補正又は破棄が行われるように構成して
も良い。このような閾値判定に基づく体動補正によれ
ば、体動量を常に補正量として用いる場合に生じ得る誤
差の発生を防ぐことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。本実施形態は、赤外線画像に基
づく被検体の体動補正を行うガンマーカメラに関する。
このガンマーカメラは、複数枚の赤外線画像を撮影し、
各々の赤外線画像において被検体の重心を体動パラメー
タとして計算し、この体動パラメータに基づき重心の移
動量を求め、重心移動量の閾値判定に基づく体動補正を
行う。

【００１２】図１は本発明の核医学診断装置の第１実施
形態に係るガンマーカメラ・システムの概略構成を示す
ブロック図である。同図において、１はガンマーカメ
ラ、２は赤外線カメラ、Ｐは被検体を示している。赤外
線カメラ２は、同図に示すようにガンマーカメラ１に取
付けられるか、あるいは検出器１とは別体に、例えばス
タンド等に取付けられても良い。

【００１３】また、３はガンマーカメラ画像収集用バッ
ファ、４は赤外線画像収集用バッファ、５は重心計算
部、６は閾値判定部、７は画像補正部、８は画像加算
部、９はガンマーカメラ画像作成用バッファをそれぞれ
示している。

【００１４】ガンマーカメラ画像収集用バッファ３は、
ガンマーカメラ１により撮影された被検体Ｐのガンマー
カメラ画像を収集して保持するためのバッファであっ
て、例えば画像メモリから成る。また、赤外線画像収集
用バッファ４は、赤外線カメラ２により撮影された被検
体Ｐの赤外線画像を収集して保持するためのバッファで
あって、例えば画像メモリから成る。

【００１５】以上のように構成された本実施形態の動作
を説明する。図２は本実施形態のガンマーカメラ・シス
テムにおける画像収集の様子を示す図である。

【００１６】まず、図示しないコントローラからの制御
により、ガンマーカメラ１が画像データの収集を開始す
る。そして、ガンマーカメラ１による画像データの収集
開始と同時に、赤外線カメラ２は一枚目の赤外線画像を
撮影する。また、この時点までにガンマカメラ１によっ
て収集された画像データを初期画像データとする。

【００１７】なお、ここではモニタリングタイムとは赤
外線カメラ２による赤外線画像の撮影時間間隔を意味
し、ガンマカメラ１における画像データの収集時間とは
独立したパラメータである。

【００１８】図２において、Ｉａは赤外線画像の一枚を
模式的に表し、Ｉｂは一定モニタリング時間にわたって
収集された画像データに基づくガンマーカメラ画像の一
枚をそれぞれ模式的に示している。赤外線画像Ｉａは赤
外線カメラ２によって一定モニタリング時間毎に、複数
毎撮影される。また、ガンマーカメラ画像Ｉｂは一定モ
ニタリング時間分の画像データから構成されるものであ
り、当該画像は重心移動量の閾値判定に基づく体動補正
処理が施される。

【００１９】図３は重心移動量の閾値判定に基づく体動
補正を説明するための図である。赤外線モニタ２によっ
て撮影された赤外線画像においては、熱を放射する人体
からのカウントが最大となる。重心計算部５は、この赤
外線画像をディジタル化して体輪郭を抽出すると共に、
この抽出された体輪郭に基づく体動パラメータとして重
心の位置を計算する。なお、体輪郭の抽出は前処理とし
てスレショルド法によるバックグラウンドカットにより
行なってから計算しても良い。なお、一枚目の赤外線画
像を用いて求めた重心の位置を基準位置とする。

【００２０】次回のモニタリングタイムの終了後（２回
目以降の計算）においては、再度、赤外線画像を撮影し
て重心を求めると共に、この重心と、先に求めた基準位
置との差（距離）、すなわち重心の移動量を計算する。

【００２１】ここで、閾値判定部６が、この重心の移動
量が事前に設定された閾値を超えるか否かを判定し、画
像補正部７及び画像加算部８は閾値判定部６の判定結果
に基づいて次のような処理を行う。すなわち、重心の移
動量が閾値を超えない場合は、その時間内に撮影された
ガンマカメラの画像データが初期画像データに対しその
まま加算される。一方、閾値を超えた場合（すなわち体
動の検知）は、体動補正の処理が行なわれる。

【００２２】ここでは、画像補正（シフト）部７が画像
データを重心の移動方向とは逆方向にシフト（画像シフ
ト）させた後、この画像シフト後のデータを画像加算部
８が初期データに対し加算する。又は、ガンマカメラの
画像データそのものを破棄して再度、画像データを収集
し直しても良い。

【００２３】なお、上記のように閾値判定に基づく体動
補正を行う理由としては、重心の移動量を常に補正量と
して用いると、かえって誤差が生じる可能性がある為で
あり、本実施形態は、所定の閾値を設定し、閾値以上の
重心の移動が発生した場合についてのみ補正を行うこと
により、このような誤差の発生を防ぐことができる。

【００２４】そして、指定された時間分の画像データが
収集されるまで、モニタリング時毎の赤外線画像の撮
影、重心計算、閾値判定、そして画像加算を繰り返す。
これにより、適切な体動補正が行われることとなり、ガ
ンマカメラ画像作成用バッファ９に最終的な画像が得ら
れる。

【００２５】ところで、ここまでの説明は、ガンマカメ
ラ１及び被検体Ｐが不動の状態にあることを前提とす
る。しかし、ガンマーカメラ・システムのなかには、ガ
ンマーカメラ１と被検体Ｐとを相対的に移動（例えば回
転）させながらデータ収集を行うものもある。この場
合、本実施形態の装置では、ガンマーカメラ１に取付け
られた赤外線カメラ２が被検体Ｐに対して移動すること
になるので、このままでは被検体Ｐの体動検知に問題が
生じる。

【００２６】そこで、このようなガンマーカメラ・シス
テムのデータ収集方法の違いに応じた体動検知に係る構
成について以下図４（ａ）乃至（ｃ）に従って説明す
る。なお、赤外線カメラ２は、上述したようにガンマー
カメラ１に必然的に取付けられていなくても良く、例え
ばガンマカメラ１とは別のスタンド等に取付けられてい
ても良い。この場合、以下に述べる構成を採らなくとも
体動検知は行える。

【００２７】先ず、図４（ａ）に示すように、スタティ
ック収集、ダイナミック収集、又は心電図同期収集を行
う場合は、赤外線カメラ２は不動であるので、収集開始
時において当初定めた基準位置に基づいて、収集終了時
までの全フレームの重心移動判定を行っても良い。

【００２８】また、図４（ｂ）に示すように、ＳＰＥＣ
Ｔのステップ収集を行う場合は、１フレーム毎のガンマ
ーカメラ１の回転に伴って、赤外線カメラ２が一定角度
だけ回転する。そこで、各フレーム毎に基準位置を再計
算するようにする。より具体的には、例えば各プロジェ
クション開始時に再計算を行う。

【００２９】また、図４（ｃ）に示すように、ＳＰＥＣ
Ｔのダイナミック収集、ホールボティ収集を行う場合
は、連続的にガンマカメラ１が回転し、これに伴い赤外
線カメラ２も連続的に回転する。そこで、モニタリング
タイムを短くし、一定回数のモニタリングが終了する毎
に新たな基準位置を求め、処理を続けるようにすれば、
大きな体動が生じた場合のおおまかな補正が可能にな
る。また、ガンマーカメラ１とは別のスタンドに赤外線
カメラ２を装着するように構成すれば、収集開始時の基
準位置を用いることで体動補正の処理は行える。これば
図４（ｂ）の場合についても同様である。

【００３０】以上述べたように本実施形態によれば、体
動補正用の画像として赤外線カメラ２により撮影された
赤外線画像に基づき、体動パラメータの具体例としてこ
こでは被検体Ｐの重心の位置が計算されると共に、この
重心の位置に基づいて被検体Ｐの体動量が重心計算部５
によって計算される。

【００３１】この計算結果は閾値判定部６によって閾値
判定され、ガンマーカメラ１により撮影されたガンマー
カメラ画像の画像データが被検体Ｐの体動量に応じて補
正（すなわち移動量と逆方向への画像シフト後に加算）
又は破棄される。

【００３２】このようにして、ガンマーカメラ画像の体
動補正を、操作者による繁雑な操作を不要として自動的
に行うことができ、これにより高画質のガンマーカメラ
画像を得ることができる。

【００３３】なお、ガンマーカメラ画像のデータ収集間
隔よりも短い時間々隔で体動判定を行うようにすれば、
体動補正を高精度に行なえることは明らかである。（変
形例）ここで、本実施形態の変形例について述べる。

【００３４】図１に示した本実施形態の構成において
は、ガンマカメラ画像収集用バッファ３と、赤外線画像
収集用バッファ４とを具備し、さらに、モニタリングタ
イム内のガンマーカメラ画像を作成するためのガンマー
カメラ画像作成用バッファ９を具備するものであった。

【００３５】本変形例は、上記ガンマカメラ画像収集用
バッファ３又はガンマーカメラ画像作成用バッファ９の
いずれか一方のみを具備するものであると共に、上記閾
値判定部６による閾値判定を行わない。

【００３６】ガンマーカメラ１は、撮影されたガンマー
カメラ画像に関して、位置情報（Ｘ，Ｙ）とエネルギー
情報を有している。そこで、ガンマーカメラ画像作成用
バッファ９において画像加算部８による加算処理を行う
前に、体動補正量（ｄｘ，ｄｙ）を位置情報に加える
（図５を参照）、言い替えれば重心のずれ量をオフセッ
トとして位置情報にセットしてやれば、上記実施形態の
ようにガンマーカメラ画像の収集バッファを別々に備え
なくとも体動補正を行え、且つ体動補正に係るガンマー
カメラの構成を簡略化できる。

【００３７】但し、体動が生じたときのデータそのもの
の補正ではなく、後追いでデータを補正する、すなわ
ち、体動発生後のデータにその影響が表れるものとして
補正することとなるので、上記実施形態よりも若干精度
が落ちる。なお、本発明は上述した実施形態に限定され
ず種々変形して実施可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば繁
雑な操作を必要とせず、被検体の体動を検知すると共に
画像の体動補正を自動的に行なえるガンマーカメラを提
供できる。したがって、ガンマーカメラ画像の画質を向
上でき、被検体（患者）の体動が発生したためによる再
検査を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るガンマーカメラの概
略構成を示すブロック図。

【図２】上記実施形態に係り、ガンマーカメラ画像及び
赤外線画像の収集方法を説明するための図。

【図３】上記実施形態に係り、重心移動量の閾値判定に
基づく体動補正を説明するための図。

【図４】上記実施形態に係り、データ収集方式に応じた
体動検知を説明するための図。

【図５】上記実施形態の変形例に係る図。

【符号の説明】

１…ガンマーカメラ本体 ２…赤外線カメラ ３…ガンマーカメラ収集用バッファ ４…赤外線画像収集用バッファ ５…重心計算部 ６…閾値判定部 ７…画像補正部 ８…画像加算部 ９…ガンマーカメラ画像作成用バッファ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体のガンマーカメラ画像を撮影する
   第１の撮影手段と、 前記被検体の体動補正用の画像を撮影する第２の撮影手
   段と、 前記体動補正用の画像から体動パラメータを演算すると
   共に、当該体動パラメータに基づいて前記被検体の体動
   量を演算する演算手段と、 前記第１の撮影手段により撮影されたガンマーカメラ画
   像の画像データを、前記演算手段により演算された被検
   体の体動量に応じて補正又は破棄する手段と、 を具備することを特徴とするガンマーカメラ。
2. 【請求項２】 前記第２の撮影手段は、前記体動補正用
   の画像として前記被検体の赤外線画像を撮影する赤外線
   カメラにより構成されることを特徴とする請求項１に記
   載の核医学診断装置。
3. 【請求項３】 前記演算手段は、前記体動パラメータと
   して、第２の撮影手段により撮影された体動補正用の画
   像から被検体の重心の位置を演算することを特徴とする
   請求項１又は２に記載のガンマーカメラ。
4. 【請求項４】 前記演算手段により演算された体動量が
   所定の閾値を超えているか否かを判定する閾値判定手段
   をさらに具備し、 前記判定手段の判定結果に基づき、前記体動量が前記閾
   値を超えた場合についてのみ前記画像データの補正又は
   破棄が行われることを特徴とする請求項１乃至３のいず
   れか一項に記載のガンマーカメラ。