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JP5930193B2 - SPECT image conversion apparatus, image conversion program, and image conversion method - Google Patents

SPECT image conversion apparatus, image conversion program, and image conversion method Download PDF

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JP5930193B2 JP2012134230A JP2012134230A JP5930193B2 JP 5930193 B2 JP5930193 B2 JP 5930193B2 JP 2012134230 A JP2012134230 A JP 2012134230A JP 2012134230 A JP2012134230 A JP 2012134230A JP 5930193 B2 JP5930193 B2 JP 5930193B2
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Description

本発明は、SPECT画像の画素値を汎用的な単位容量あたりの放射能量の単位に変換する技術に関する。より詳しくは、データベース等に予め格納された変換係数を利用して、SPECT画像の画素値を変換する技術に関する。  The present invention relates to a technique for converting a pixel value of a SPECT image into a general unit of radioactivity per unit capacity. More specifically, the present invention relates to a technique for converting a pixel value of a SPECT image using a conversion coefficient stored in advance in a database or the like.

核医学画像診断技術の一つであるSPECTは、放射性医薬品を被験者に投与し、当該放射性医薬品から放出されるγ線を専用のカメラで検出し、画像化することにより行われる。SPECTは、PET同様に生体の機能を画像化できる事から、広く臨床において利用されている。  SPECT, which is one of the nuclear medicine imaging techniques, is performed by administering a radiopharmaceutical to a subject, detecting γ rays emitted from the radiopharmaceutical with a dedicated camera, and imaging it. SPECT is widely used clinically because it can image the function of a living body like PET.

しかし、SPECTでは、γ線が生体組織による吸収や散乱による影響を受けるため、画像再構成時において、吸収及び散乱補正を行う必要がある。この吸収及び散乱補正は、再構成画像の画質に影響を与える。近年、従来は施設間で統一されていなかったこれらの補正方法を統一し、さらに再構成画像における画素値を単位容量あたりの放射能量をあらわすBq/mLといった共通の単位に変換するQSPECTプラグラムが開発された(非特許文献1)。このプログラムにより、従来は困難であるとされた多施設での共同研究やデータの直接比較が可能となった他、頭部SPECT画像を用いた脳血流量の絶対定量が可能となった。  However, in SPECT, since γ rays are affected by absorption and scattering by living tissue, it is necessary to perform absorption and scattering correction at the time of image reconstruction. This absorption and scattering correction affects the quality of the reconstructed image. In recent years, a CSPECT program has been developed to unify these correction methods that were not standardized between facilities, and to convert the pixel values in the reconstructed image into a common unit such as Bq / mL that represents the amount of radioactivity per unit volume. (Non-Patent Document 1). This program enabled collaborative research and direct comparison of data at multicenters that were previously difficult, and also allowed absolute quantification of cerebral blood flow using head SPECT images.

Hidehiro Iida et al.,“Multicenter Evaluation of a Standardized Protocol for Rest and Acetazolamide Cerebral Blood Flow Assessment Using a Quantitative SPECT Reconstruction Program and Split−Dose 123I−Iodoamphetamine.”,J.Nucl.Med.,(2010),vol.51,No.10,p.1624−1631  Hidehiro Iida et al. , “Multi-Evaluation of a Standardized Protocol for Rest and Acetazolamide Cerebro Blood Flow Assessment Pro-Sequent Repetitive SPECT. Nucl. Med. , (2010), vol. 51, no. 10, p. 1624-1631

ところで、SPECT画像の画素値をBq/mLといった統一された単位に変換するためには、単位容量あたりの放射能量とSPECTカウントとの関係を表す変換係数(ベクレルキャリブレーションファクター、以下、BCFという)を求める必要がある。BCFは、単位容量あたりの放射能量が既知の試料を用いて得られたSPECT横断像上でカウント値を計測し、用いた試料における単位容量あたりの放射能量を当該カウント値で除すといった手順で求められる。これまで、BCFは、SPECT検査を行う各施設において検査ごとに求める必要があるとされていた。これは、用いられるSPECT装置の有する微妙なクセやコンディションがSPECT画像に影響を与えると考えられていたためである。しかし、BCFを施設ごとに行うといった従来の方法では、BCF測定のために別途試料が必要となる他、BCF測定のために一定の時間を要し、不要な被爆の原因となり得るといった問題があった。  By the way, in order to convert the pixel value of the SPECT image into a unified unit such as Bq / mL, a conversion coefficient (Becquerel calibration factor, hereinafter referred to as BCF) representing the relationship between the radioactivity amount per unit capacity and the SPECT count. It is necessary to ask. BCF is a procedure in which a count value is measured on a SPECT cross-sectional image obtained using a sample with a known amount of radioactivity per unit volume, and the radioactivity amount per unit volume in the used sample is divided by the count value. Desired. Until now, it was said that the BCF had to be obtained for each inspection at each facility where the SPECT inspection was performed. This is because it has been considered that subtle habits and conditions of the SPECT device used affect the SPECT image. However, the conventional method of performing BCF for each facility has a problem that a separate sample is required for the BCF measurement and a certain time is required for the BCF measurement, which may cause unnecessary exposure. It was.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、SPECT検査を行う施設ごとにおけるBCFの測定を行わずに、SPECT画像の画素値をBq/mLといった統一された単位に変換する方法及び当該方法を実行するための画像処理装置及びコンピュータプログラムを提供するものである。  The present invention has been made in view of the above circumstances, and a method of converting a pixel value of a SPECT image into a unified unit such as Bq / mL without performing BCF measurement at each facility where a SPECT inspection is performed, and the method An image processing apparatus and a computer program for executing the above are provided.

発明者は数多くの実験結果を用いて詳細な検討を重ねた結果、BCFの値はSPECT装置の機種とコリメータの組み合わせが同じであればほぼ等しいといった知見を得た。この知見に基づき、SPECT装置の機種とコリメータ種との組み合わせごとのBCF値をデータベース化し、検査時にはこのデータベースから必要なBCF値を読み出すことによって、施設ごとに別途BCF値を求めることなく、画素値のBq/mL単位への変換が可能であることを見出し、本発明を完成させた。  As a result of repeated detailed studies using many experimental results, the inventor has found that the value of the BCF is almost equal if the combination of the SPECT apparatus model and the collimator is the same. Based on this knowledge, the BCF value for each combination of SPECT device model and collimator type is made into a database, and the necessary BCF value is read out from this database at the time of inspection, so that the pixel value is not obtained separately for each facility. The present invention was completed by discovering that the conversion into a unit of Bq / mL was possible.

本発明に係る画像処理装置は、SPECT画像の画素値を単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換するための変換係数であるベクレルキャリブレーションファクターを、SPECT装置に関する情報(SPECT装置の機種名及びコリメータ種)にタグ付された形で格納したデータベースと、SPECT画像を取得する機能を有する画像取得部と、前記SPECT画像の撮像に用いたSPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種に対応したベクレルキャリブレーションファクターを前記データベースから読み出す機能を有する変換係数取得部と、前記ベクレルキャリブレーションファクターを用い、前記SPECT画像の各画素における画素値を単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換する機能を有する第1の画素値変換処理部と、を備える。  An image processing apparatus according to the present invention uses a becquerel calibration factor, which is a conversion coefficient for converting a pixel value of a SPECT image into a unit of radioactivity (Bq / mL) per unit volume, and information related to the SPECT apparatus (SPECT apparatus) Model name and collimator type), a database stored in a tagged form, an image acquisition unit having a function of acquiring a SPECT image, a model name of the SPECT apparatus used for capturing the SPECT image, and an installed collimator Using a conversion coefficient acquisition unit having a function of reading a becquerel calibration factor corresponding to a species from the database, and the becquerel calibration factor, a pixel value at each pixel of the SPECT image is calculated as a radioactivity amount per unit capacity (Bq / mL). ) To convert to units Comprising a first pixel value conversion processing unit.

本発明に係る画像処理プログラムは、SPECT画像データと、SPECT画像の画素値を単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換するための変換係数であるベクレルキャリブレーションファクターであって、所定の記憶装置内に構築されたデータベース内に格納されたベクレルキャリブレーションファクターを利用可能であり、コンピュータを画像処理装置として動作させるためのコンピュータプログラムであって、当該コンピュータに、SPECT画像を取得する画像取得ステップと、前記SPECT画像の撮像に用いたSPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種に対応したベクレルキャリブレーションファクターを前記所定の記憶装置内に構築された前記データベースから読み出す変換係数取得ステップと、ここで、当該ベクレルキャリブレーションファクターは、予め前記データベースにSPECT装置に関する情報(SPECT装置の機種名及びコリメータ種)にタグ付されて格納されたものであり、読み出した前記ベクレルキャリブレーションファクターを用いて前記SPECT画像の各画素における画素値を単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換する第1の画素値変換ステップと、を実行させる機能を有する。  An image processing program according to the present invention is a SPECT image data and a Becquerel calibration factor which is a conversion coefficient for converting the pixel value of the SPECT image into a unit of radioactivity (Bq / mL) per unit volume, A computer program that can use a Becquerel calibration factor stored in a database constructed in a predetermined storage device and that causes a computer to operate as an image processing device, and obtains a SPECT image in the computer Image acquisition step, and conversion coefficient acquisition step of reading out the Becquerel calibration factor corresponding to the model name of the SPECT device used for capturing the SPECT image and the collimator type mounted from the database constructed in the predetermined storage device When, Here, the becquerel calibration factor is stored in advance in the database by tagging information relating to the SPECT device (model name and collimator type of the SPECT device), and using the read becquerel calibration factor. And a first pixel value conversion step of converting a pixel value in each pixel of the SPECT image into a unit of radioactivity (Bq / mL) per unit capacity.

本発明に係る画像処理装置及び画像処理プログラムは、予めデータベースに格納されたBCFを読み出して利用する構成としているので、施設ごとに煩雑なBCF測定を行う必要がないといった利点を有している。  Since the image processing apparatus and the image processing program according to the present invention are configured to read out and use the BCF stored in the database in advance, there is an advantage that it is not necessary to perform complicated BCF measurement for each facility.

本発明に係る画像処理装置は、単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換された各画素の画素値を、体重あたりの放射性医薬品の取り込み量を表すSUV(Standardized uptake value)に変換する機能を有する第2の画素値変換処理部をさらに備えたものであってよく、同様に、本発明に係る画像処理プログラムは、コンピュータに、前記第1の画素値変換ステップ実行後の画像の各画素の画素値を、体重あたりの放射性医薬品の取り込み量を表すSUV(Standardized uptake value)に変換する第2の画素値変換ステップを実行させる機能をさらに有するものであって良い。  The image processing apparatus according to the present invention converts the pixel value of each pixel converted into a unit of the amount of radioactivity per unit volume (Bq / mL) into an SUV (Standardized Uptake value) that represents the amount of radiopharmaceutical taken up per body weight. The image processing program according to the present invention may be further provided with a second pixel value conversion processing unit having a function of converting. Similarly, the image processing program according to the present invention stores an image after execution of the first pixel value conversion step. It may further have a function of executing a second pixel value conversion step of converting the pixel value of each pixel into an SUV (Standardized Uptake value) representing the amount of radiopharmaceutical taken up per body weight.

本発明に係る画像処理方法は、コンピュータを用いてSPECT画像の画像処理を行う方法であって、コンピュータによって、SPECT画像を取得する画像取得ステップと、SPECT画像の画素値を単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換するための変換係数であるベクレルキャリブレーションファクターであって、前記SPECT画像の撮像に用いたSPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種に対応したベクレルキャリブレーションファクターを取得する変換係数取得ステップと、ここで、前記ベクレルキャリブレーションファクターは、SPECT装置に関する情報(SPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種)と関連付けられて予め与えられたものであり、前記ベクレルキャリブレーションファクターを用いて前記SPECT画像の各画素における画素値を単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換する第1の画素値変換ステップと、を順次実行する。  An image processing method according to the present invention is a method of performing image processing of a SPECT image using a computer, and an image acquisition step of acquiring a SPECT image by a computer, and a radioactivity amount per unit capacity of the pixel value of the SPECT image. A Becquerel calibration factor that is a conversion coefficient for conversion to a unit of (Bq / mL), and a Becquerel calibration factor corresponding to the model name of the SPECT device used for capturing the SPECT image and the type of collimator installed A conversion coefficient acquisition step of acquiring the BEC, and wherein the becquerel calibration factor is given in advance in association with information related to the SPECT apparatus (model name of the SPECT apparatus and the installed collimator type). Calibration screen Sequentially executed, and a first pixel value conversion step of converting the unit of the amount of radioactivity per unit volume of the pixel values (Bq / mL) at each pixel of the SPECT image using compactors.

本発明に係る画像処理方法において、ベクレルキャリブレーションファクターは、所定の記憶装置内に構築されたデータベースに、SPECT装置に関する情報(SPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種)にタグ付されて予め格納されたものであり、前記変換係数取得ステップは、コンピュータによって、前記データベースから、前記SPECT画像の撮像に用いたSPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種に対応したベクレルキャリブレーションファクターを読み出すといった構成としても良い。  In the image processing method according to the present invention, the Becquerel calibration factor is pre-tagged in a database constructed in a predetermined storage device and tagged with information related to the SPECT device (model name of the SPECT device and mounted collimator type). The conversion coefficient acquisition step stores the model name of the SPECT apparatus used for capturing the SPECT image and the Becquerel calibration factor corresponding to the installed collimator type from the database. It is good also as a structure.

また、本発明に係る画像処理方法は、コンピュータによって、前記第1の画素値変換ステップ実行後の画像の各画素の画素値を、体重あたりの放射性医薬品の取り込み量を表すSUV(Standardized uptake value)に変換する第2の画素値変換ステップをさらに実行するものであって良い。  Also, in the image processing method according to the present invention, the pixel value of each pixel of the image after execution of the first pixel value conversion step is converted by a computer into an SUV (Standardized Uptake value) indicating the amount of radiopharmaceutical taken up per body weight. The second pixel value conversion step of converting to may be further executed.

本発明により、SPECT検査を行う施設ごとでのBCFの測定を行わずに、SPECT画像の画素値をBq/mLといった統一された単位に変換することが可能となった。  According to the present invention, the pixel value of a SPECT image can be converted into a unified unit such as Bq / mL without measuring the BCF at each facility where the SPECT inspection is performed.

本発明に係る画像処理装置の、好ましい態様における処理の流れを示すフローチャート。6 is a flowchart showing the flow of processing in a preferred embodiment of the image processing apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像処理装置の、好ましい態様における機能ブロック図。1 is a functional block diagram of a preferred embodiment of an image processing apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像処理装置の、好ましい態様におけるシステム構成。The system configuration in the desirable mode of the image processing device concerning the present invention. 本発明に係る画像処理装置に搭載されたデータベースに格納された情報の一例。An example of the information stored in the database mounted in the image processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る画像処理プログラムの、好ましい態様における構成を示す図。The figure which shows the structure in a preferable aspect of the image processing program which concerns on this invention.

以下、本発明につき、図面を参照して説明する。なお、以下に示す例は、あくまでも好ましい形態について説明するものであり、本発明の内容はこれらの記載により何ら限定されるものではない。  The present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the example shown below demonstrates the preferable form to the last, and the content of this invention is not limited at all by these description.

図1は、本発明に係る画像処理装置の好ましい態様における処理の概要を示すフローチャートであり、図2は、本発明に係る画像処理装置の好ましい態様における機能ブロック図である。本発明に係る画像処理装置10は、画像処理プログラム300を読み込んだコンピュータによって構成することができ、画像処理装置10を動作させる事によって、本発明に係る画像処理方法を実現することができる。
好ましい態様において、画像処理装置10は、撮像情報取得部20、データ取得部30、変換係数取得部40、第1の変換処理部50、第2の変換処理部60、データベース70、及び出力部90とにより構成される。ここで、データベース70には、複数のBCF値が、SPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種にタグ付けされた形で格納されている。そして、好ましい態様において、画像処理装置10は、SPECT装置等の核医学画像撮像装置100と、電気通信回線を通じて接続される。
図3は、本発明に係る画像処理装置10の最も好ましい態様におけるシステム構成である。好ましい態様において、画像処理装置10は、CPU230と、メモリ240と、モニタ等の出力機器250と、通信インターフェース260と、キーボード等の入力装置270と、ハードディスク220とが、バス280を介して接続されている。画像処理装置10は、この他にもCD−ROMドライブやUSBインターフェース等を備えていても良い。通信インターフェース260は、核医学画像撮像装置100と接続するために用いられる。また、メモリ240には、本発明に係る画像処理プログラム300が記憶されている。
FIG. 1 is a flowchart showing an outline of processing in a preferred embodiment of the image processing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a functional block diagram in a preferred embodiment of the image processing apparatus according to the present invention. The image processing apparatus 10 according to the present invention can be configured by a computer that has read the image processing program 300, and the image processing method according to the present invention can be realized by operating the image processing apparatus 10.
In a preferred embodiment, the image processing apparatus 10 includes an imaging information acquisition unit 20, a data acquisition unit 30, a conversion coefficient acquisition unit 40, a first conversion processing unit 50, a second conversion processing unit 60, a database 70, and an output unit 90. It consists of. Here, a plurality of BCF values are stored in the database 70 in a form tagged with the model name of the SPECT apparatus and the installed collimator type. In a preferred embodiment, the image processing apparatus 10 is connected to a nuclear medicine image capturing apparatus 100 such as a SPECT apparatus through an electric communication line.
FIG. 3 shows a system configuration in the most preferable mode of the image processing apparatus 10 according to the present invention. In a preferred embodiment, in the image processing apparatus 10, a CPU 230, a memory 240, an output device 250 such as a monitor, a communication interface 260, an input device 270 such as a keyboard, and a hard disk 220 are connected via a bus 280. ing. In addition, the image processing apparatus 10 may include a CD-ROM drive, a USB interface, and the like. The communication interface 260 is used to connect to the nuclear medicine image capturing apparatus 100. The memory 240 stores an image processing program 300 according to the present invention.

画像処理装置10は、撮像情報取得部20に撮像情報取得ステップを実行させ、ユーザにSPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータに関する情報、投与した放射性医薬品の総量、被験者の体重といった情報の入力を促し、ユーザが入力装置270を介して入力したこれらの情報を取得してメモリに格納する(ステップS01)。取得した各情報は、必要に応じ、画像処理装置10による以下の処理において用いられる。
なお、実施態様によっては、上記の各情報は、次のSPECTデータ取得ステップ(ステップS02)において取得するSPECT画像にタグ付された形で、SPECT画像と同時に与えられるものであっても良い。この場合は、ステップS01を省略することができる。
The image processing apparatus 10 causes the imaging information acquisition unit 20 to execute an imaging information acquisition step, and allows the user to input information such as the model name of the SPECT apparatus and information about the installed collimator, the total amount of radiopharmaceutical administered, and the weight of the subject. The information input by the user via the input device 270 is acquired and stored in the memory (step S01). Each acquired information is used in the following processing by the image processing apparatus 10 as necessary.
Depending on the embodiment, each piece of information described above may be given at the same time as the SPECT image in a form tagged with the SPECT image acquired in the next SPECT data acquisition step (step S02). In this case, step S01 can be omitted.

次に画像処理装置10は、データ取得部30にSPECTデータ取得ステップを実行させ、画像処理を行うSPECT画像を取得する(ステップS02)。ここで取得されるSPECT画像は、複数の断層画像により構成される3次元画像である。このSPECT画像は、広く一般に臨床にて行われている公知の方法にて得ることができる。
好ましい態様において、SPECT画像は、DICOM形式等の、コンピュータで読み取り可能な形式で保存されたものを、核医学画像撮像装置100から、ネットワークを通じて直接入力することにより、画像処理装置10に取り込まれる。なお、当該SPECTデータは、ハードディスク、CD−ROM、DVD等といった、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納された状態で取得したものを、コンピュータシステムに備え付けられた読取装置により読み込むといった方法で取り込まれるものであっても良い。
Next, the image processing apparatus 10 causes the data acquisition unit 30 to execute a SPECT data acquisition step, and acquires a SPECT image to be subjected to image processing (step S02). The SPECT image acquired here is a three-dimensional image composed of a plurality of tomographic images. This SPECT image can be obtained by a publicly known method widely and generally used in clinical practice.
In a preferred embodiment, the SPECT image is captured in the image processing apparatus 10 by directly inputting the SPECT image stored in a computer-readable format such as the DICOM format from the nuclear medicine imaging apparatus 100 through a network. The SPECT data is acquired by a method in which data acquired in a state stored in a computer-readable storage medium such as a hard disk, a CD-ROM, or a DVD is read by a reading device provided in the computer system. It may be a thing.

次いで、画像処理装置10は、変換係数取得部40に変換係数取得ステップを実行させ、SPECT撮像に用いたSPECT装置の機種名と搭載されたコリメータ種との組み合わせに対応したBCF値を取得する(ステップS03)。図4は、好ましい態様においてデータベース70に格納された情報を示す。この図に示すように、各BCFは、SPECT装置の機種、コリメータ種といった情報とタグ付された形で、データベース70内に格納されている。
好ましい態様において、変換係数取得ステップは、ステップS01にて取得されメモリ上に読み込まれたSPECT装置の機種名と搭載されたコリメータ種に関する情報を読み出し、データベース70にアクセスして対応するBCF値を読み出すといった操作によって行われる。
また好ましい態様において、データベース70は、画像処理装置10を構成しているコンピュータに接続されたハードディスク220内に構築される。データベース70は、CD−ROM、DVD及びUSBメモリといったコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されたものを用いても良い。この場合、データベース70を格納した記憶媒体を、CD−ROMドライブ、DVDドライブ、又はUSBインターフェースに挿入し、画像処理プログラム300がデータベース70にアクセスできるようにする。
Next, the image processing apparatus 10 causes the conversion coefficient acquisition unit 40 to execute a conversion coefficient acquisition step, and acquires a BCF value corresponding to the combination of the model name of the SPECT apparatus used for SPECT imaging and the installed collimator type ( Step S03). FIG. 4 shows the information stored in the database 70 in the preferred embodiment. As shown in this figure, each BCF is stored in the database 70 in a form tagged with information such as the SPECT apparatus model and collimator type.
In a preferred embodiment, the conversion coefficient acquisition step reads information about the model name of the SPECT device acquired in step S01 and read into the memory and information about the installed collimator type, and accesses the database 70 to read the corresponding BCF value. It is performed by such operations.
In a preferred embodiment, the database 70 is constructed in a hard disk 220 connected to a computer constituting the image processing apparatus 10. The database 70 may be stored in a computer-readable storage medium such as a CD-ROM, DVD, or USB memory. In this case, the storage medium storing the database 70 is inserted into a CD-ROM drive, DVD drive, or USB interface so that the image processing program 300 can access the database 70.

なお、データベース70に格納されたBCF値は、種々のコリメータを搭載した複数のSPECT装置を用いて、公知の方法にて測定される。より具体的には、例えば、以下の手順によって求めることができる。
まず、単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)既知の放射性医薬品を試料として用意する。ここでの単位容量あたりの放射能量は、SPECT撮像においてカウントの数え落としが生じない程度の放射能量とする。このような放射能量既知の放射性医薬品は、例えば、1日〜2日減衰させた放射性医薬品とすることができる。この試料をSPECT装置の中心に固定してSPECT撮像を行い、画像再構成を行って横断像を得る。そして、中心スライス全体の画素値の積算値を計測し、その値で試料における単位容量あたりの放射能量を除すことにより、BCF値が求められる。ここで、BCFの測定に用いる横断像のスライス厚と、被験者のSPECT画像におけるスライス厚とは、等しい価を用いる。
The BCF value stored in the database 70 is measured by a known method using a plurality of SPECT apparatuses equipped with various collimators. More specifically, for example, it can be determined by the following procedure.
First, a radiopharmaceutical having a known radioactivity per unit volume (Bq / mL) is prepared as a sample. The amount of radioactivity per unit capacity here is an amount of radioactivity that does not cause counting down in SPECT imaging. Such a radiopharmaceutical with a known radioactivity can be a radiopharmaceutical attenuated for 1 to 2 days, for example. This sample is fixed to the center of the SPECT apparatus, SPECT imaging is performed, and image reconstruction is performed to obtain a transverse image. Then, the integrated value of the pixel values of the entire central slice is measured, and the radioactivity amount per unit volume in the sample is divided by that value, thereby obtaining the BCF value. Here, the same value is used for the slice thickness of the transverse image used for the measurement of the BCF and the slice thickness of the SPECT image of the subject.

変換係数取得ステップによってBCF値が取得されたら、画像処理装置10は、第1の変換処理部に第1の変換処理ステップを実行させ、データ取得ステップにて取得された被験者のSPECT画像における画素値(元の画素値)を、Bq/mLといった単位に変換する(ステップS04)。この処理は、変換係数取得ステップにて得られたBCF値を、SPECT画像の各画素における画素値に乗ずるといった方法にて行われる。従って、第1の変換処理ステップは、下記の式1に係る演算を、各画素値について実行することにより、行われる。  When the BCF value is acquired by the conversion coefficient acquisition step, the image processing apparatus 10 causes the first conversion processing unit to execute the first conversion processing step, and the pixel value in the SPECT image of the subject acquired in the data acquisition step The (original pixel value) is converted into a unit such as Bq / mL (step S04). This process is performed by a method in which the BCF value obtained in the conversion coefficient acquisition step is multiplied by the pixel value in each pixel of the SPECT image. Therefore, the first conversion processing step is performed by executing the calculation according to the following Equation 1 for each pixel value.

Figure 0005930193
Figure 0005930193

第1の変換処理ステップが完了したら、画像処理装置10は、第2の変換処理ステップを実行し、画素値を体重あたりの放射性医薬品の取り込み量を表すSUV(Standardized uptake value)に変換する(ステップS05)。この処理は、各画素について、下記の式2に係る演算を実行することにより、行われる。  When the first conversion processing step is completed, the image processing apparatus 10 executes the second conversion processing step, and converts the pixel value into an SUV (Standardized Uptake Value) representing the amount of radiopharmaceuticals taken up per body weight (Step S05). This process is performed by executing an operation according to the following Equation 2 for each pixel.

Figure 0005930193
Figure 0005930193

第2の変換処理ステップが完了したら、画像処理装置10は、各SUVを、対応する画素に配し、ディスプレイといった出力機器に出力する(ステップS06)。好ましい態様において、出力は、SUVの値に応じた輝度や色彩により行われる。なお、実施態様によっては、ある一定の関心領域を設定し、その領域内に含まれる画素のSUVの平均値を算出して、数値によって表示するといった方法を行うことも、もちろん可能である。  When the second conversion processing step is completed, the image processing apparatus 10 distributes each SUV to the corresponding pixel and outputs it to an output device such as a display (step S06). In a preferred embodiment, the output is performed with luminance and color according to the SUV value. Depending on the embodiment, it is of course possible to set a certain region of interest, calculate the average value of SUVs of pixels included in the region, and display the values numerically.

なお、画像処理装置10は、SUVではなく、Bq/mLの単位に変換された画素値を出力するといった態様とすることもできる。この場合は、第1の変換処理後の画素値を対応する画素に配し、ディスプレイといった出力機器に表示するといった方法により行うことができる。この場合も、輝度や色彩といった方法により、Bq/mLに変換された画素値の大きさを表現することができる。  Note that the image processing apparatus 10 may be configured to output pixel values converted to Bq / mL units instead of SUVs. In this case, the pixel value after the first conversion process can be arranged in the corresponding pixel and displayed on an output device such as a display. Also in this case, the magnitude of the pixel value converted into Bq / mL can be expressed by a method such as luminance or color.

次に、本発明に係る画像処理プログラム300にについて、説明する。上述した様に、画像処理装置10は、画像処理プログラム300を読み込んだコンピュータとして、構成することができる。
画像処理プログラム300は、ハードディスク、CD−ROM、DVDといった、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納したものを、対応するドライブを介してコンピュータに読み込まれるものであってよい。画像処理プログラム300は、搬送波に重畳されたコンピュータデータ信号として、ネットワークを通じてコンピュータに読み込まれるものであっても良い。
図5は、本発明に係る画像処理プログラム300の、好ましい態様における構成を示す。好ましい態様において、画像処理プログラム300は、処理を統括するメインモジュール310と、撮像情報取得モジュール320と、データ取得モジュール330と、変換係数取得モジュール340と、第1の変換処理モジュール350と、第2の変換処理モジュール360と、出力モジュール370と、により構成される。
Next, the image processing program 300 according to the present invention will be described. As described above, the image processing apparatus 10 can be configured as a computer that has read the image processing program 300.
The image processing program 300 may be a program stored in a computer-readable storage medium such as a hard disk, CD-ROM, or DVD, and read into the computer via a corresponding drive. The image processing program 300 may be read into a computer through a network as a computer data signal superimposed on a carrier wave.
FIG. 5 shows a configuration of a preferred embodiment of the image processing program 300 according to the present invention. In a preferred embodiment, the image processing program 300 includes a main module 310 that controls processing, an imaging information acquisition module 320, a data acquisition module 330, a conversion coefficient acquisition module 340, a first conversion processing module 350, and a second conversion module. The conversion processing module 360 and the output module 370 are configured.

撮像情報取得モジュール320は、ステップS01に係る処理をコンピュータに実行させる。データ取得モジュール330は、ステップS02に係る処理を、コンピュータに実行させる。変換係数取得モジュール340は、ステップS03に係る処理を、コンピュータに実行させる。第1の変換処理モジュール350は、ステップS04に係る処理を、コンピュータに実行させる。第2の変換処理モジュール360は、ステップS05に係る処理を、コンピュータに実行させる。出力モジュール370は、ステップS06に係る処理を、コンピュータに実行させる。  The imaging information acquisition module 320 causes the computer to execute the process according to step S01. The data acquisition module 330 causes the computer to execute the process according to step S02. The conversion coefficient acquisition module 340 causes the computer to execute the process according to step S03. The first conversion processing module 350 causes the computer to execute the process according to step S04. The second conversion processing module 360 causes the computer to execute processing related to step S05. The output module 370 causes the computer to execute the process according to step S06.

本発明に係る画像処理装置10によって、検査ごとにBCFの測定を行うことなく、SPECT画像を、撮像に用いた機種や撮像条件に依存しないBq/mLといった単位の画素値に変換することが可能となる。これにより、より簡便にデータの施設間比較や絶対定量を行う事が可能となる。  The image processing apparatus 10 according to the present invention can convert a SPECT image into a unit pixel value such as Bq / mL that does not depend on the model used for imaging or imaging conditions without performing BCF measurement for each examination. It becomes. This makes it possible to compare data between facilities and perform absolute quantification more easily.

本発明は、画像処理ソフトウエア及び画像診断機器の分野にて、利用する事ができる。  The present invention can be used in the fields of image processing software and diagnostic imaging equipment.

10 画像処理装置
20 撮像情報取得部
30 データ取得部
40 変換係数取得部
50 第1の変換処理部
60 第2の変換処理部
70 データベース
90 出力部
220 ハードディスク
230 CPU
240 メモリ
250 モニタ等の出力機器
260 通信インターフェース
270 キーボード等の入力装置
280 バス
300 画像処理プログラム
310 メインモジュール
320 撮像情報取得モジュール
330 データ取得モジュール
340 変換係数取得モジュール
350 第1の変換処理モジュール
360 第2の変換処理モジュール
370 出力モジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image processing apparatus 20 Imaging information acquisition part 30 Data acquisition part 40 Conversion coefficient acquisition part 50 1st conversion process part 60 2nd conversion process part 70 Database 90 Output part 220 Hard disk 230 CPU
240 Memory 250 Output device 260 such as monitor Communication interface 270 Input device 280 such as keyboard Bus 300 Image processing program 310 Main module 320 Imaging information acquisition module 330 Data acquisition module 340 Conversion coefficient acquisition module 350 First conversion processing module 360 Second Conversion processing module 370 output module

Claims (7)

SPECT画像の画素値を単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換するための変換係数であるベクレルキャリブレーションファクターを、SPECT装置に関する情報(SPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種)にタグ付された形で格納したデータベースと、SPECT画像を取得する機能を有する画像取得部と、
前記SPECT画像の撮像に用いたSPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種に対応したベクレルキャリブレーションファクターを前記データベースから読み出す機能を有する変換係数取得部と、
前記ベクレルキャリブレーションファクターを用い、前記SPECT画像の各画素における画素値を単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換する機能を有する第1の画素値変換処理部と、
を備える、画像処理装置。
Information on the SPECT device (model name of the SPECT device and the type of collimator mounted), a Becquerel calibration factor, which is a conversion coefficient for converting the pixel value of the SPECT image into a unit of radioactivity (Bq / mL) per unit capacity ) And a database stored in a tagged form, an image acquisition unit having a function of acquiring a SPECT image,
A conversion coefficient acquisition unit having a function of reading a becquerel calibration factor corresponding to the model name of the SPECT apparatus used for capturing the SPECT image and the type of the collimator mounted thereon;
A first pixel value conversion processing unit having a function of converting a pixel value in each pixel of the SPECT image into a unit of radioactivity (Bq / mL) per unit capacity using the Becquerel calibration factor;
An image processing apparatus comprising:
単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換された各画素の画素値を、体重あたりの放射性医薬品の取り込み量を表すSUV(Standardized uptake value)に変換する機能を有する第2の画素値変換処理部をさらに備える、請求項1に記載の画像処理装置。A second pixel having a function of converting a pixel value of each pixel converted into a unit of the amount of radioactivity per unit volume (Bq / mL) into an SUV (Standardized uptake value) representing a radiopharmaceutical uptake amount per body weight The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a value conversion processing unit. SPECT画像データと、SPECT画像の画素値を単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換するための変換係数であるベクレルキャリブレーションファクターであって、所定の記憶装置内に構築されたデータベース内に格納されたベクレルキャリブレーションファクターを利用可能であり、コンピュータを画像処理装置として動作させるためのコンピュータプログラムであって、
当該コンピュータに、
SPECT画像を取得する画像取得ステップと、
前記SPECT画像の撮像に用いたSPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種に対応したベクレルキャリブレーションファクターを前記所定の記憶装置内に構築された前記データベースから読み出す変換係数取得ステップと、
ここで、当該ベクレルキャリブレーションファクターは、予め前記データベースにSPECT装置に関する情報(SPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種)にタグ付されて格納されたものであり、
読み出した前記ベクレルキャリブレーションファクターを用いて前記SPECT画像の各画素における画素値を単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換する第1の画素値変換ステップと、
を実行させる、画像処理プログラム。
SPECT image data and a Becquerel calibration factor, which is a conversion coefficient for converting the pixel value of the SPECT image into a unit of radioactivity (Bq / mL) per unit volume, and is constructed in a predetermined storage device A computer program for using a Becquerel calibration factor stored in a database and operating a computer as an image processing device,
On that computer,
An image acquisition step of acquiring a SPECT image;
A conversion coefficient acquisition step of reading out a Becquerel calibration factor corresponding to a model name of the SPECT apparatus used for capturing the SPECT image and a mounted collimator type from the database constructed in the predetermined storage device;
Here, the becquerel calibration factor is stored in advance in the database by tagging information related to the SPECT device (model name of the SPECT device and the installed collimator type),
A first pixel value conversion step of converting a pixel value in each pixel of the SPECT image into a unit of radioactivity (Bq / mL) per unit capacity using the read Becquerel calibration factor;
An image processing program for executing
コンピュータに、
前記第1の画素値変換ステップ実行後の画像の各画素の画素値を、体重あたりの放射性医薬品の取り込み量を表すSUV(Standardized uptake value)に変換する第2の画素値変換ステップをさらに実行させるものである、請求項3に記載の画像処理プログラム。
On the computer,
A second pixel value conversion step of converting the pixel value of each pixel of the image after execution of the first pixel value conversion step into an SUV (Standardized Uptake value) representing a radiopharmaceutical uptake amount per body weight is further executed. The image processing program according to claim 3, wherein
コンピュータを用いてSPECT画像の画像処理を行う方法であって、
コンピュータによって、
SPECT画像を取得する画像取得ステップと、
SPECT画像の画素値を単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換するための変換係数であるベクレルキャリブレーションファクターであって、前記SPECT画像の撮像に用いたSPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種に対応したベクレルキャリブレーションファクターを取得する変換係数取得ステップと、
ここで、前記ベクレルキャリブレーションファクターは、SPECT装置に関する情報(SPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種)と関連付けられて予め与えられたものであり、前記ベクレルキャリブレーションファクターを用いて前記SPECT画像の各画素における画素値を単位容量あたりの放射能量(Bq/mL)の単位に変換する第1の画素値変換ステップと、
を順次実行する、画像処理方法。
A method of performing image processing of a SPECT image using a computer,
By computer
An image acquisition step of acquiring a SPECT image;
A Becquerel calibration factor that is a conversion coefficient for converting a pixel value of a SPECT image into a unit of radioactivity (Bq / mL) per unit capacity, and the model name of the SPECT device used for imaging the SPECT image, and A conversion coefficient acquisition step for acquiring a Becquerel calibration factor corresponding to the mounted collimator type;
Here, the becquerel calibration factor is given in advance in association with information related to the SPECT device (model name of the SPECT device and the installed collimator type), and the SPECT image is obtained using the becquerel calibration factor. A first pixel value conversion step for converting a pixel value in each pixel of the pixel into a unit of radioactivity (Bq / mL) per unit capacity;
Are sequentially executed.
ベクレルキャリブレーションファクターは、所定の記憶装置内に構築されたデータベースに、SPECT装置に関する情報(SPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種)にタグ付されて予め格納されたものであり、
前記変換係数取得ステップは、コンピュータによって、前記データベースから、前記SPECT画像の撮像に用いたSPECT装置の機種名及び搭載されたコリメータ種に対応したベクレルキャリブレーションファクターを読み出すものである、請求項5に記載の画像処理方法。
The becquerel calibration factor is stored in advance in a database built in a predetermined storage device, tagged with information about the SPECT device (model name of the SPECT device and the type of collimator installed),
In the conversion coefficient acquisition step, a becquerel calibration factor corresponding to a model name of a SPECT apparatus used for capturing the SPECT image and a mounted collimator type is read from the database by the computer. The image processing method as described.
コンピュータによって、
前記第1の画素値変換ステップ実行後の画像の各画素の画素値を、体重あたりの放射性医薬品の取り込み量を表すSUV(Standardized uptake value)に変換する第2の画素値変換ステップをさらに実行する、請求項5又は6に記載の画像処理方法。
By computer
A second pixel value conversion step of converting the pixel value of each pixel of the image after execution of the first pixel value conversion step into an SUV (Standardized Uptake value) representing a radiopharmaceutical uptake amount per body weight is further executed. The image processing method according to claim 5 or 6.
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