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JP6048343B2 - Radiation tomography equipment - Google Patents

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JP6048343B2
JP6048343B2 JP2013167655A JP2013167655A JP6048343B2 JP 6048343 B2 JP6048343 B2 JP 6048343B2 JP 2013167655 A JP2013167655 A JP 2013167655A JP 2013167655 A JP2013167655 A JP 2013167655A JP 6048343 B2 JP6048343 B2 JP 6048343B2
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礼子 赤澤
礼子 赤澤
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Description

本発明は、被検体の断層像をイメージングする放射線断層撮影装置に関し、特に形態画像と機能画像との両方を撮影し、これら画像を重ね合わせて表示することができる放射線断層撮影装置に関する。   The present invention relates to a radiation tomography apparatus for imaging a tomographic image of a subject, and more particularly to a radiation tomography apparatus capable of capturing both a morphological image and a functional image and displaying these images superimposed.

従来より被検体に投与された放射性薬剤の分布をイメージングするPET(positron emission tomography)装置が開発されてきている。このようなPET装置で得られるPET画像は、被検体の断層像であり、被検体内の活性を表した機能画像である。すなわち、PET画像に円形の像が写り込んでいたとすると、その円形部分は、被検体において放射性薬剤が高濃度に分布するような状況にある。PET画像に円形の像が現れたからと言って、この像と同じ形状の構造物が被検体に存在しているということではない。つまり、PET画像は、被検体の臓器などの形態を表したような画像ではない。   Conventionally, PET (positron emission tomography) apparatuses that image the distribution of radiopharmaceuticals administered to a subject have been developed. A PET image obtained with such a PET apparatus is a tomographic image of the subject, and is a functional image representing the activity in the subject. That is, if a circular image is reflected in the PET image, the circular portion is in a state where the radiopharmaceutical is distributed at a high concentration in the subject. Just because a circular image appears in the PET image does not mean that a structure having the same shape as this image exists in the subject. That is, the PET image is not an image representing the form of the organ of the subject.

この様な事情は、PET画像を用いて診断を使用とするときに問題となる。すなわち、PET画像を見ただけでは放射性薬剤の密集部が被検体のどの臓器のどの部分に当たるのかを正確に知ることができないのである。   Such a situation becomes a problem when using diagnosis using a PET image. That is, it is not possible to accurately know which part of which organ of the subject the dense portion of the radiopharmaceutical is from just by looking at the PET image.

そこで、従来よりPET画像にCT画像(MR画像)を重ね合わせて表示する構成が考え出されてきている。CT画像は、X線を用いたイメージングであり、形態画像と呼ばれる。すなわち、CT画像に円形の像が写り込んでいたとすると、この像と同じ形状の構造物が被検体に存在しているということになる。仮に、被検体をある裁断面で裁断したとすると、その切り口は、その裁断面で構成したCT画像と同じとなる。PET画像とCT画像とを重ね合わせて表示するようにすれば、被検体のどの臓器のどの部分に放射性薬剤が高濃度に分布しているかを知ることができるようになる。   Thus, a configuration has been devised conventionally in which a CT image (MR image) is superimposed and displayed on a PET image. CT images are imaging using X-rays and are called morphological images. That is, if a circular image is reflected in the CT image, a structure having the same shape as the image is present in the subject. If the subject is cut at a certain cut surface, the cut end is the same as the CT image formed by the cut surface. If the PET image and the CT image are superimposed and displayed, it is possible to know in which part of which organ of the subject the radiopharmaceutical is distributed at a high concentration.

PET画像とCT画像とは共通の装置で撮影することはできない。従って、両画像を重ね合わせるときの位置合わせが問題となる。PET画像に係る裁断面と、このPET画像に重ね合わせようとするCT画像に係る裁断面とを同じにしないと、PET画像上の像とCT画像上の像との間で食い違いが生じてしまう。この様な事態は正確な診断を行う上で避けるべきである。   PET images and CT images cannot be taken with a common apparatus. Therefore, alignment when both images are superimposed becomes a problem. If the cut surface related to the PET image and the cut surface related to the CT image to be superimposed on the PET image are not the same, there will be a discrepancy between the image on the PET image and the image on the CT image. . Such a situation should be avoided for accurate diagnosis.

PET画像とCT画像とを重ね合わせて表示する装置は、PET装置とCT装置とが一体化した様な装置となっている。この様な装置の場合、両装置の位置関係は予め分かっているので、PET画像の裁断面と同じ裁断面を持つCT画像を取得することは容易である。この様な装置で撮影されるCT画像に係る裁断面とPET画像に係る裁断面とは、両装置の間の距離だけ離間しているに過ぎない。   An apparatus that displays a PET image and a CT image in an overlapping manner is an apparatus in which a PET apparatus and a CT apparatus are integrated. In the case of such an apparatus, since the positional relationship between both apparatuses is known in advance, it is easy to acquire a CT image having the same cut surface as that of the PET image. The cut surface related to the CT image photographed by such an apparatus and the cut surface related to the PET image are merely separated by a distance between the two apparatuses.

また、PET画像とCT画像とを重ね合わせて表示する別の方法としては、互いに別室にあるPET装置とCT装置とを利用する方法がある。この様な方法においては、予め両装置に裁断位置の補正に係るキャリブレーション撮影を行っておく。画像を重ね合わせる際にはこのキャリブレーション撮影の結果を用いて撮影位置の補正を行って、画像同士の食い違いが発生することを防ぐ(例えば特許文献1参照)。   Further, as another method for displaying the PET image and the CT image in a superimposed manner, there is a method using a PET apparatus and a CT apparatus that are in separate rooms. In such a method, calibration photography relating to correction of the cutting position is performed in advance on both apparatuses. When superimposing images, the calibration position is corrected using the result of the calibration photographing to prevent the discrepancy between the images (for example, see Patent Document 1).

国際特許公開WO2007/03730International Patent Publication WO2007 / 03730

しかしながら、従来の放射線断層撮影装置には次のような問題点がある。
すなわち、従来の放射線断層撮影装置は、一方の装置が他方の装置に対して可動となっている構成を想定してはいない。
However, the conventional radiation tomography apparatus has the following problems.
That is, the conventional radiation tomography apparatus does not assume a configuration in which one apparatus is movable with respect to the other apparatus.

現在、PET装置とCT装置とのうちのいずれかを固定とし、いずれかを可動とするような構成の放射線断層撮影装置が開発されてきている。この様な構成によれば、検査の目的に合わせて装置の組み替えや取り外しができるので、より自由度の高い装置の運用が可能となるのである。   Currently, a radiation tomography apparatus having a configuration in which one of a PET apparatus and a CT apparatus is fixed and one of them is movable has been developed. According to such a configuration, since the apparatus can be rearranged and removed in accordance with the purpose of the inspection, the apparatus can be operated with a higher degree of freedom.

この様な一部可動式の放射線断層撮影装置においては、PET画像の裁断面と同じ裁断面を持つCT画像を取得することが難しく、両画像の間で像の食い違いが発生しやすくなる。両装置の離間距離が定まらないからである。この点がCT装置とPET装置とが一体化している放射線断層撮影装置とは事情が異なる。   In such a partially movable radiation tomography apparatus, it is difficult to obtain a CT image having the same cut surface as that of the PET image, and an image discrepancy tends to occur between the two images. This is because the distance between the two devices is not determined. This point is different from a radiation tomography apparatus in which a CT apparatus and a PET apparatus are integrated.

また、一部可動式の放射線断層撮影装置に従来構成に係る互いに別室にあるPET装置とCT装置との間の撮影位置を補正する補正方法をそのまま用いることもできない。この場合の補正方法は、PET装置とCT装置とで異なるベットを有することが前提であり、上述のキャリブレーション撮影は、ベットにマーカーを載置した状態でなされる。このとき、PET装置が有する撮影視野とベットの位置関係は、既知であり、CT装置が有する撮影視野とベットの位置関係も既知である。しかし、一部可動式の放射線断層撮影装置においては、例えば床面に固定されたPET装置と床面に固定されたベットとの位置関係は既知であったとしても、可動式のCT装置とベットの位置関係は定まらない。したがって、CT装置とPET装置との位置関係が変わると、キャリブレーション撮影で得られた補正方法は用いることができなくなってしまう。   In addition, a correction method for correcting an imaging position between a PET apparatus and a CT apparatus in separate rooms according to the conventional configuration cannot be used as it is for a partially movable radiation tomography apparatus. The correction method in this case is based on the premise that the PET apparatus and the CT apparatus have different bets, and the above-described calibration imaging is performed with the marker placed on the bet. At this time, the positional relationship between the imaging field of view and the bed that the PET apparatus has is known, and the positional relationship between the imaging field of view and the bed that the CT apparatus has is also known. However, in a partially movable radiation tomography apparatus, for example, even if the positional relationship between the PET apparatus fixed to the floor and the bed fixed to the floor is known, the movable CT apparatus and the bed The positional relationship of is not determined. Therefore, if the positional relationship between the CT apparatus and the PET apparatus changes, the correction method obtained by calibration imaging cannot be used.

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、形態画像と機能画像とを食い違いなく重ね合わせることができる一部可動式の放射線断層撮影装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a partially movable radiation tomography apparatus capable of overlapping a morphological image and a functional image without discrepancy. is there.

本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線断層撮影装置は、被検体を導入させる開口を有する第1ガントリと、第1ガントリに係る装置に付属している被検体載置用の天板と、天板を第1ガントリに対して開口の伸びる方向に移動させる天板移動手段と、第1ガントリに係る装置に着脱が可能となっているとともに、被検体が載置された天板を導入させる開口を有する第2ガントリと、第1ガントリに係る装置で撮影された被検体像と第2ガントリに係る装置で撮影された被検体像との位置合わせの補正を行う補正手段とを備え、補正手段は、第1ガントリに付されたマーカおよび第2ガントリに付されたマーカを単一の視野内に収めて撮影されたキャリブレーション画像を基に被検体像の位置合わせ補正を行うことを特徴とするものである。
The present invention has the following configuration in order to solve the above-described problems.
That is, the radiation tomography apparatus according to the present invention includes a first gantry having an opening for introducing a subject, a top plate for placing a subject attached to the first gantry, and a top plate. A top plate moving means for moving in the direction in which the opening extends with respect to one gantry, and a first plate having an opening for introducing the top plate on which the subject is placed, which can be attached to and detached from the device related to the first gantry. Two gantry, and a correction unit that corrects the alignment of the subject image captured by the apparatus related to the first gantry and the subject image captured by the apparatus related to the second gantry. It is characterized in that the alignment correction of the subject image is performed based on a calibration image obtained by placing the marker attached to the first gantry and the marker attached to the second gantry within a single visual field. is there.

[作用・効果]本発明によれば、天板が付属の第1ガントリに係る装置と、第2ガントリに係る装置とを備え、第2ガントリに係る装置が第1ガントリに係る装置に対して着脱が可能となっている放射線断層撮影装置において、各装置で撮影される画像の位置的な食い違いを抑制することができる。本発明によれば、第1ガントリに付されたマーカおよび第2ガントリに付されたマーカを単一の視野内に収めて撮影されたキャリブレーション画像を基に第1ガントリに係る装置で撮影された被検体像と第2ガントリに係る装置で撮影された被検体像との位置合わせの補正が行われる。この様な構成とすれば、第1ガントリに対する第2ガントリの位置ズレを考慮して被検体像の位置合わせをすることができ、第1ガントリに係る装置で撮影された被検体像と第2ガントリに係る装置で撮影された被検体像との間で位置的な食い違いが発生しない。   [Operation / Effect] According to the present invention, the top plate includes the attached first gantry device and the second gantry device, and the second gantry device corresponds to the first gantry device. In the radiation tomography apparatus which can be attached and detached, the positional discrepancy of the image image | photographed with each apparatus can be suppressed. According to the present invention, the first gantry is photographed by the apparatus according to the first gantry on the basis of the calibration image photographed by placing the marker attached to the first gantry and the marker attached to the second gantry within a single visual field. The alignment of the subject image and the subject image photographed by the apparatus related to the second gantry is corrected. With such a configuration, it is possible to align the subject image in consideration of the positional deviation of the second gantry relative to the first gantry, and the subject image captured by the first gantry and the second gantry There is no positional discrepancy between the subject image captured by the gantry-related apparatus.

また、上述の放射線断層撮影装置において、第1ガントリに係る装置と第2ガントリに係る装置とのうちの一方は、被検体の形態をイメージングする装置であり、もう一方は、被検体内の薬剤の分布をイメージングする装置であればより望ましい。   In the above-described radiation tomography apparatus, one of the first gantry and the second gantry is an apparatus for imaging the form of the subject, and the other is a drug in the subject. It is more desirable if it is an apparatus for imaging the distribution of.

また、上述の放射線断層撮影装置において、第1ガントリに係る装置と第2ガントリに係る装置とのうちの一方は、放射線治療装置であればより望ましい。   Moreover, in the above-mentioned radiation tomography apparatus, it is more desirable that one of the first gantry and the second gantry is a radiotherapy apparatus.

[作用・効果]上述の放射線断層撮影装置は、本発明の具体的な構成を表している。すなわち、第1ガントリに係る装置と第2ガントリに係る装置とのうちの一方は、被検体の形態をイメージングする装置であり、もう一方は、被検体内の薬剤の分布をイメージングする装置であれば、形態画像と機能画像とを正確に位置合わせをすることができるようになる。また、本発明は1ガントリに係る装置と第2ガントリに係る装置とのうちの一方が放射線治療装置となっている放射線断層撮影装置についても適用できる。   [Operation / Effect] The above-mentioned radiation tomography apparatus represents a specific configuration of the present invention. That is, one of the device related to the first gantry and the device related to the second gantry is a device that images the form of the subject, and the other is a device that images the distribution of the drug in the subject. Thus, it becomes possible to accurately align the morphological image and the functional image. The present invention can also be applied to a radiation tomography apparatus in which one of the apparatus according to the first gantry and the apparatus according to the second gantry is a radiation therapy apparatus.

また、上述の放射線断層撮影装置において、第1ガントリに付される複数のマーカの位置を保持する保持部材が第1ガントリに設けられていればより望ましい。   In the above-described radiation tomography apparatus, it is more desirable that a holding member that holds the positions of a plurality of markers attached to the first gantry is provided in the first gantry.

また、上述の放射線断層撮影装置において、第2ガントリに付される複数のマーカの位置を保持する保持部材が第2ガントリに設けられていればより望ましい。   In the above-described radiation tomography apparatus, it is more desirable that a holding member for holding the positions of a plurality of markers attached to the second gantry is provided on the second gantry.

[作用・効果]上述の放射線断層撮影装置は、本発明の具体的な構成を表している。ガントリに付されるマーカが保持部材に保持されるようにすれば、保持部材に保持されたマーカは互いに位置関係が変化することがないので、より正確にガントリ同士の位置関係を知ることができるようになる。   [Operation / Effect] The above-mentioned radiation tomography apparatus represents a specific configuration of the present invention. If the marker attached to the gantry is held by the holding member, the positional relationship between the markers held by the holding member will not change, so the positional relationship between the gantry can be known more accurately. It becomes like this.

また、上述の放射線断層撮影装置において、補正手段は、被検体像を平行移動させるような補正と回転移動させるような補正とを組み合わせることで位置合わせ補正を実行すればより望ましい。   In the above-described radiation tomography apparatus, it is more preferable that the correction unit executes the alignment correction by combining the correction for moving the subject image in parallel with the correction for rotating the subject image.

[作用・効果]上述の放射線断層撮影装置は、本発明の具体的な構成を表している。補正手段が被検体像を平行移動させるような補正と回転移動させるような補正とを組み合わせることで位置合わせ補正を実行すれば、より確実に補正動作を完了できるようになる。   [Operation / Effect] The above-mentioned radiation tomography apparatus represents a specific configuration of the present invention. The correction operation can be completed more reliably by performing the alignment correction by combining the correction means for correcting the object image in parallel with the correction for rotating the subject image.

また、上述の放射線断層撮影装置において、キャリブレーション画像を撮影する光学式トラッキング手段を備えればより望ましい。   In the above-described radiation tomography apparatus, it is more desirable to include an optical tracking unit that captures a calibration image.

[作用・効果]上述の放射線断層撮影装置は、本発明の具体的な構成を表している。キャリブレーション画像を撮影する光学式トラッキング手段を備えれば、確実にキャリブレーション画像を取得できる放射線断層撮影装置が提供できる。   [Operation / Effect] The above-mentioned radiation tomography apparatus represents a specific configuration of the present invention. If an optical tracking unit that captures a calibration image is provided, a radiation tomography apparatus that can reliably acquire a calibration image can be provided.

また、上述の放射線断層撮影装置において、位置合わせ補正された被検体像を重ね合わせることにより重合画像を生成する画像重合手段を備えればより望ましい。   In the above-described radiation tomography apparatus, it is more desirable to include an image superimposing unit that generates a superposed image by superimposing the subject images corrected for alignment.

[作用・効果]上述の放射線断層撮影装置は、本発明の具体的な構成を表している。位置合わせ補正された被検体像を重ね合わせることにより重合画像を生成する画像重合手段を備えれば、診断がしやすい重合画像が生成できる放射線断層撮影装置が提供できる。   [Operation / Effect] The above-mentioned radiation tomography apparatus represents a specific configuration of the present invention. A radiation tomography apparatus capable of generating a superposed image that is easy to diagnose can be provided by providing an image superimposing unit that generates a superposed image by superimposing the subject images corrected for alignment.

本発明によれば、天板が付属の第1ガントリに係る装置と、第2ガントリに係る装置とを備え、第2ガントリに係る装置が第1ガントリに係る装置に対して着脱が可能となっている放射線断層撮影装置において、各装置で撮影される画像の位置的な食い違いを抑制することができる。本発明によれば、各ガントリに付されたマーカを写し込んだキャリブレーション画像を基に各ガントリに係る装置で撮影された被検体像同士の位置合わせの補正が行われる。この様な構成とすれば、各ガントリの位置ズレを考慮して被検体像の位置合わせをすることができ、各ガントリに係る装置で撮影された被検体像との間で位置的な食い違いが発生しない。   According to the present invention, the top plate includes the attached first gantry device and the second gantry device, and the second gantry device can be attached to and detached from the first gantry device. In the radiation tomography apparatus, the positional discrepancy of the images photographed by each apparatus can be suppressed. According to the present invention, the correction of the alignment of the subject images photographed by the apparatus related to each gantry is performed based on the calibration image in which the marker attached to each gantry is photographed. With such a configuration, it is possible to align the subject image in consideration of the positional deviation of each gantry, and there is a positional discrepancy with the subject image photographed by the apparatus related to each gantry. Does not occur.

実施例1に係る放射線断層撮影装置の全体構成を説明する機能ブロック図である。1 is a functional block diagram illustrating an overall configuration of a radiation tomography apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るPET装置の構成を説明する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a PET apparatus according to Example 1. FIG. 実施例1に係るCT装置の構成を説明する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a CT apparatus according to a first embodiment. 実施例1に係るPET装置の構成を説明する斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a PET apparatus according to Example 1. FIG. 実施例1に係るマーカの構成について説明する平面図である。FIG. 3 is a plan view for explaining a configuration of a marker according to the first embodiment. 実施例1に係るマーカの構成について説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the structure of the marker which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係るマーカの取り付けについて説明する平面図である。It is a top view explaining attachment of the marker concerning Example 1. FIG. 実施例1に係るマーカの撮影について説明する斜視図である。FIG. 6 is a perspective view for describing marker imaging according to the first embodiment. 実施例1に係る補正条件の算出について説明する模式図である。6 is a schematic diagram illustrating calculation of correction conditions according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る補正条件の算出について説明する模式図である。6 is a schematic diagram illustrating calculation of correction conditions according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る補正条件の算出について説明する模式図である。6 is a schematic diagram illustrating calculation of correction conditions according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る補正条件の算出について説明する模式図である。6 is a schematic diagram illustrating calculation of correction conditions according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る装置同士の位置ズレを説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a positional shift between apparatuses according to the first embodiment. 実施例1に係る装置同士の位置ズレを説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a positional shift between apparatuses according to the first embodiment. 実施例1に係る画像同士の位置ズレを説明する模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a positional shift between images according to the first embodiment. 実施例1に係る画像同士の位置ズレを説明する模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a positional shift between images according to the first embodiment. 実施例1に係る画像処理について説明する模式図である。6 is a schematic diagram illustrating image processing according to Embodiment 1. FIG.

<放射線断層撮影装置の構成>
以下、本発明に係る放射線断層撮影装置の実施例を図面を参照しながら説明する。実施例1におけるγ線およびX線は、本発明の放射線の一例である。図1は、実施例1に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。実施例1における放射線断層撮影装置は、CT装置9bとPET装置9aとを備えているPET/CT装置である。
<Configuration of radiation tomography system>
Embodiments of a radiation tomography apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The gamma rays and X-rays in Example 1 are an example of the radiation of the present invention. FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of the radiation tomography apparatus according to the first embodiment. The radiation tomography apparatus according to the first embodiment is a PET / CT apparatus including a CT apparatus 9b and a PET apparatus 9a.

実施例1に係るPET/CT装置は、CT装置9bのみでの撮影が可能となってもいる。すなわち、PET/CT装置を構成するPET装置9aは、CT装置9bから動かすことができ、CT装置のみで撮影を行うこともできれば、PET装置9aとCT装置9bとを組み合わせた撮影も行うこともできる。図2は、PET装置9aがCT装置9bから取り外された状態を表している。CT装置9bは、検査室の床面に固定されている。天板10は、CT装置9bの付属品である。図2のような装置で撮影を行えば、PET装置9aがCT撮影の妨げとなることがなく、スムーズな撮影動作が実現できる。PETガントリ11は、CTガントリ45に係る装置に着脱が可能となっている。PET装置9aは、被検体内の薬剤の分布をイメージングする装置であり、CT装置9bは、被検体Mの形態をイメージングする装置である。   The PET / CT apparatus according to the first embodiment can be imaged only by the CT apparatus 9b. That is, the PET apparatus 9a constituting the PET / CT apparatus can be moved from the CT apparatus 9b and can be imaged only by the CT apparatus, or can be imaged by combining the PET apparatus 9a and the CT apparatus 9b. it can. FIG. 2 shows a state in which the PET apparatus 9a is detached from the CT apparatus 9b. The CT apparatus 9b is fixed to the floor surface of the examination room. The top plate 10 is an accessory of the CT apparatus 9b. If imaging is performed with an apparatus as shown in FIG. 2, the PET apparatus 9a does not hinder CT imaging, and a smooth imaging operation can be realized. The PET gantry 11 can be attached to and detached from the apparatus related to the CT gantry 45. The PET device 9a is a device that images the distribution of the drug in the subject, and the CT device 9b is a device that images the form of the subject M.

図3は、CT装置9bにPET装置9aを装着しようとしている状態を表している。PET装置9aは、検査室の床面上を移動することができるようにキャスターを備えている。撮影を行うときPET装置9aのキャスターはロックされ、CT装置9bとPET装置9aとの位置関係は一定となる。図3の矢印に示すようにPET装置9aをCT装置9bに近づけるようにすれば、PET撮影とCT撮影との両方が可能なPET/CT装置としての撮影が可能となる。図3のような装置で撮影を行えば、CT装置9bより撮影される形態画像とPET装置9aより撮影される機能画像との両方が取得できる撮影動作が実現できる。   FIG. 3 shows a state where the PET apparatus 9a is about to be mounted on the CT apparatus 9b. The PET apparatus 9a includes a caster so as to be able to move on the floor surface of the examination room. When performing imaging, the caster of the PET apparatus 9a is locked, and the positional relationship between the CT apparatus 9b and the PET apparatus 9a is constant. If the PET apparatus 9a is brought closer to the CT apparatus 9b as shown by the arrow in FIG. 3, imaging as a PET / CT apparatus capable of both PET imaging and CT imaging becomes possible. If imaging is performed with an apparatus as shown in FIG. 3, an imaging operation capable of acquiring both a morphological image captured by the CT apparatus 9b and a functional image captured by the PET apparatus 9a can be realized.

なお、PET装置9aの有するPETガントリ11とCT装置の有するCTガントリ45は、説明の便宜上、z方向から見ると同一の大きさと形状をしているものとする。CTガントリ45は、本発明の第1ガントリに相当し、PETガントリ11は、本発明の第2ガントリに相当する。   For convenience of explanation, it is assumed that the PET gantry 11 included in the PET apparatus 9a and the CT gantry 45 included in the CT apparatus have the same size and shape when viewed from the z direction. The CT gantry 45 corresponds to the first gantry of the present invention, and the PET gantry 11 corresponds to the second gantry of the present invention.

<CT装置の構成>
次に、実施例1に係るCT装置9bの構成について説明する。図1に示すように、CT装置9bは、被検体Mを載置する天板10と、天板10および被検体Mをその長手方向(z方向)から導入させる開口を有するCTガントリ45を有している。CTガントリ45には、z方向に伸びた開口が設けられており、この開口に天板10および被検体Mが導入されている。このように、天板10は、CT装置9bに付属の構成である。天板10を支える基台10aもCT装置9bに付属の構成である。基台10aは検査室の床面に固定されている。
<Configuration of CT device>
Next, the configuration of the CT apparatus 9b according to the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the CT apparatus 9b has a CT gantry 45 having a top plate 10 on which the subject M is placed and an opening through which the top plate 10 and the subject M are introduced from the longitudinal direction (z direction). doing. The CT gantry 45 is provided with an opening extending in the z direction, and the top 10 and the subject M are introduced into this opening. Thus, the top plate 10 is a configuration attached to the CT apparatus 9b. The base 10a that supports the top plate 10 is also a configuration attached to the CT apparatus 9b. The base 10a is fixed to the floor surface of the examination room.

CTガントリ45の内部には、X線を被検体Mに向けて照射するX線管43と、被検体Mを透過してきたX線を検出するX線検出器44と、X線管43とX線検出器44とを支持する支持体47とが備えられている。支持体47は、リング形状となっており、z軸周りに回転自在となっている。この支持体47の回転は、例えばモータのような動力発生手段と、例えば歯車のような動力伝達手段とから構成される回転機構39が実行する。また、回転制御部40は、この回転機構39を制御するものである。支持体47(X線管43とX線検出器44)の回転における中心軸は、後述のPET装置9aにおける検出器リング12の中心軸と一致している。すなわち、CT装置9bは、その中心軸を検出器リング12の中心軸を共有してz方向からPET装置に隣接して設けられている。X線管43は、本発明の放射線源に相当し、X線検出器44は、本発明の放射線検出手段に相当する。   Inside the CT gantry 45, an X-ray tube 43 that irradiates X-rays toward the subject M, an X-ray detector 44 that detects X-rays transmitted through the subject M, and the X-ray tubes 43 and X A support 47 that supports the line detector 44 is provided. The support 47 has a ring shape and is rotatable around the z axis. The rotation of the support 47 is performed by a rotation mechanism 39 including a power generation unit such as a motor and a power transmission unit such as a gear. The rotation control unit 40 controls the rotation mechanism 39. The central axis in the rotation of the support 47 (X-ray tube 43 and X-ray detector 44) coincides with the central axis of the detector ring 12 in the later-described PET apparatus 9a. That is, the CT apparatus 9b is provided adjacent to the PET apparatus from the z direction while sharing the central axis with the central axis of the detector ring 12. The X-ray tube 43 corresponds to the radiation source of the present invention, and the X-ray detector 44 corresponds to the radiation detection means of the present invention.

CT画像生成部48は、X線検出器44から出力されたX線検出データを基に、被検体MのX線形態断層画像(CT画像Pb)を生成するものである。このCT画像Pbは、被検体Mの三次元像であり、被検体Mの内部におけるX線の透過しやすさがイメージングされている。CT画像生成部48は、本発明の断層画像生成手段に相当する。   The CT image generation unit 48 generates an X-ray form tomographic image (CT image Pb) of the subject M based on the X-ray detection data output from the X-ray detector 44. This CT image Pb is a three-dimensional image of the subject M, and the ease of transmission of X-rays inside the subject M is imaged. The CT image generation unit 48 corresponds to the tomographic image generation means of the present invention.

天板10は、CTガントリ45の開口をz方向から貫通するように設けられているとともに、z方向に沿って進退自在となっている。この様な天板10の摺動は、天板移動機構15によって実現される。天板移動機構15は、天板移動制御部16によって制御される。天板移動制御部16は、天板移動機構15を制御する天板移動制御手段である。この天板移動制御部16は、天板10をCTガントリ45に対して開口の伸びる方向に移動させる構成である。天板10は、その全域がCTガントリ45の外側に位置している位置から摺動して、CTガントリ45の開口にその一方側から導入されるとともに、CTガントリ45の内部を貫通して、CTガントリ45の開口のもう一方側から突き出ることができる。   The top plate 10 is provided so as to penetrate the opening of the CT gantry 45 from the z direction, and can be moved forward and backward along the z direction. Such sliding of the top plate 10 is realized by the top plate moving mechanism 15. The top plate moving mechanism 15 is controlled by the top plate movement control unit 16. The top board movement control unit 16 is a top board movement control means for controlling the top board movement mechanism 15. The top plate movement control unit 16 is configured to move the top plate 10 with respect to the CT gantry 45 in the direction in which the opening extends. The top plate 10 slides from a position where the entire area is located outside the CT gantry 45 and is introduced into the opening of the CT gantry 45 from one side thereof, and penetrates the inside of the CT gantry 45, The CT gantry 45 can protrude from the other side of the opening.

<PET装置の構成>
まずPET装置9aの構成について説明する。被検体Mをその長手方向(z方向)から導入させる開口を有するPETガントリ11と、PETガントリ11の内部に設けられたリング状の検出器リング12とを備えている。検出器リング12に設けられた開口は、z方向(天板10の長手方向、被検体Mの体軸方向)に伸びた円筒形となっている。検出器リング12は、本発明の検出器に相当する。なお、PET装置9aは、CT装置9bにz方向から隣接する。PET装置9aのPETガントリ11と、CT装置9bのCTガントリ45とは互いの開口部がz方向に連接するように配列されている。これにより、被検体Mの天板10における位置を極力変更させないでCT画像PbとPET画像Paとを連続して撮影することができる。検出器リング12は、被検体内で発生する対消滅γ線を検出するものである。また、実施例1の構成の天板移動機構15やPETガントリ11とCTガントリ45の位置関係などは、採用しうる態様の例示にすぎない。したがって、本発明の構成は、これに限られるものではない。
<Configuration of PET apparatus>
First, the configuration of the PET apparatus 9a will be described. A PET gantry 11 having an opening for introducing the subject M from the longitudinal direction (z direction) and a ring-shaped detector ring 12 provided inside the PET gantry 11 are provided. The opening provided in the detector ring 12 has a cylindrical shape extending in the z direction (the longitudinal direction of the top 10 and the body axis direction of the subject M). The detector ring 12 corresponds to the detector of the present invention. The PET apparatus 9a is adjacent to the CT apparatus 9b from the z direction. The PET gantry 11 of the PET apparatus 9a and the CT gantry 45 of the CT apparatus 9b are arranged so that their openings are connected in the z direction. Thereby, it is possible to continuously capture the CT image Pb and the PET image Pa without changing the position of the subject M on the top 10 as much as possible. The detector ring 12 detects pair annihilation gamma rays generated in the subject. In addition, the positional relationship between the top plate moving mechanism 15 and the PET gantry 11 and the CT gantry 45 configured in the first embodiment is merely an example of an aspect that can be adopted. Therefore, the configuration of the present invention is not limited to this.

PETガントリ11の内部には、被検体Mから放射される対消滅γ線を検出する検出器リング12が備えられている。この検出器リング12は、被検体Mの体軸方向に伸びた筒状であり、そのz方向の長さは、15〜30cm程度である。クロック19は、検出器リング12に入力される。検出器リング12から出力される検出データは、クロック19を基にしたγ線をどの時点で取得されたかという時刻情報が付与され、後述の同時計数部20に入力されることになる。   Inside the PET gantry 11, a detector ring 12 that detects pair annihilation γ-rays emitted from the subject M is provided. The detector ring 12 has a cylindrical shape extending in the body axis direction of the subject M, and the length in the z direction is about 15 to 30 cm. The clock 19 is input to the detector ring 12. The detection data output from the detector ring 12 is given time information indicating when the γ rays based on the clock 19 were acquired, and is input to the coincidence counting unit 20 described later.

同時計数部20では、検出器リング12から出力された検出データの同時イベント判定を行なう。なお、同時計数部20による検出データの同時イベント判定は、クロック19によって検出データに付与された時刻情報が用いられる。検出器リング12に同時に入射したと判定された2つのγ線が被検体内の放射性薬剤に起因する対消滅γ線であるとして、その2つのγ線の検出データをPET画像生成部21に送出する。   The coincidence counting unit 20 performs simultaneous event determination of the detection data output from the detector ring 12. Note that the simultaneous event determination of the detection data by the coincidence unit 20 uses time information given to the detection data by the clock 19. Assuming that the two γ-rays determined to be simultaneously incident on the detector ring 12 are pair annihilation γ-rays caused by the radiopharmaceutical in the subject, the detection data of the two γ-rays are sent to the PET image generation unit 21. To do.

PET画像生成部21は、同時計数部20を通じて検出器リング12から出力された検出データを基にPET画像Paを生成する。このPET画像Paは、被検体Mの三次元像であり、対消滅γ線の発生強度がイメージングされている。画像重合部23は、重合画像P1を生成する目的で設けられている。   The PET image generation unit 21 generates a PET image Pa based on the detection data output from the detector ring 12 through the coincidence counting unit 20. This PET image Pa is a three-dimensional image of the subject M, and the generation intensity of pair annihilation γ rays is imaged. The image superimposing unit 23 is provided for the purpose of generating a superposed image P1.

検出器リング12の構成について説明する。実施例1によれば、100個前後の放射線検出器1がz方向に垂直な平面上の仮想円に配列することで1つの単位リングが形成される。この単位リングがz方向に配列されて検出器リング12が構成される。   The configuration of the detector ring 12 will be described. According to the first embodiment, one unit ring is formed by arranging around 100 radiation detectors 1 in a virtual circle on a plane perpendicular to the z direction. The unit rings are arranged in the z direction to form the detector ring 12.

放射線検出器1の構成について簡単に説明する。図4は、実施例1に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。放射線検出器1は、図4に示すようにγ線を蛍光に変換するシンチレータ2と、蛍光を検出する光検出器3とを備えている。そして、シンチレータ2と光検出器3との介在する位置には、蛍光を授受するライトガイド4が備えられている。   The configuration of the radiation detector 1 will be briefly described. FIG. 4 is a perspective view illustrating the configuration of the radiation detector according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the radiation detector 1 includes a scintillator 2 that converts γ rays into fluorescence, and a photodetector 3 that detects fluorescence. A light guide 4 for transmitting and receiving fluorescence is provided at a position where the scintillator 2 and the photodetector 3 are interposed.

シンチレータ2は、シンチレータ結晶が3次元的に配列されて構成されている。シンチレータ結晶は、Ceが拡散したLu2(1−X)2XSiO(以下、LYSOとよぶ)によって構成されている。そして、光検出器3は、どのシンチレータ結晶が蛍光を発したかという蛍光発生位置を特定することができるようになっているとともに、蛍光の強度や、蛍光の発生した時刻をも特定することができる。また、実施例1の構成のシンチレータ2は、採用しうる態様の例示にすぎない。したがって、本発明の構成は、これに限られるものではない。 The scintillator 2 is configured by scintillator crystals arranged three-dimensionally. The scintillator crystal is composed of Lu 2 (1-X) Y 2X SiO 5 (hereinafter referred to as LYSO ) in which Ce is diffused. The photodetector 3 can specify the fluorescence generation position indicating which scintillator crystal emits fluorescence, and can also specify the intensity of fluorescence and the time when the fluorescence is generated. it can. The scintillator 2 having the configuration of the first embodiment is merely an example of an aspect that can be adopted. Therefore, the configuration of the present invention is not limited to this.

なお、PET装置9aは、各部を統括的に制御する主制御部41と、形態断層画像等を表示する表示部36とを備えている。この主制御部41は、CPUによって構成され、各種のプログラムを実行することにより、上述の各部16,20,21,22,23,24と後述の各部25,26とを実現している。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。   The PET apparatus 9a includes a main control unit 41 that comprehensively controls each unit and a display unit 36 that displays morphological tomographic images and the like. The main control unit 41 is constituted by a CPU, and realizes the above-described units 16, 20, 21, 22, 23, and 24 and units 25 and 26 described later by executing various programs. In addition, each above-mentioned part may be divided | segmented and implement | achieved by the control apparatus which takes charge of them.

設定値記憶部37は、検査に関する各種パラメータを記憶するものであり、操作卓35は、術者の各種操作を入力させるものである。操作卓35は、本発明の入力手段に相当する。   The set value storage unit 37 stores various parameters relating to the examination, and the console 35 allows the operator to input various operations. The console 35 corresponds to the input means of the present invention.

PET画像生成部21が生成するPET画像PaとCT画像生成部48が生成するCT画像Pbとは、被検体Mにおける同一の裁断位置における同一の部分の三次元像を同一の倍率で表したものとなっている。異なる点は、CT画像Pbは被検体Mの内部構造を表したものとなっているのに対し、PET画像Paは放射性薬剤の分布を表したものとなっている点である。   The PET image Pa generated by the PET image generation unit 21 and the CT image Pb generated by the CT image generation unit 48 represent three-dimensional images of the same part at the same cutting position in the subject M at the same magnification. It has become. The difference is that the CT image Pb represents the internal structure of the subject M, whereas the PET image Pa represents the distribution of the radiopharmaceutical.

主制御部41は、各種のプログラムを実行することにより、PET装置9aに係る各部の他、回転制御部40,CT画像生成部48,およびX線管制御部46とを実現している。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。X線管制御部46は、X線管43の管電流、管電圧、パルス幅等を制御する目的で設けられたものである。   The main control unit 41 implements a rotation control unit 40, a CT image generation unit 48, and an X-ray tube control unit 46 in addition to the respective units related to the PET apparatus 9a by executing various programs. In addition, each above-mentioned part may be divided | segmented and implement | achieved by the control apparatus which takes charge of them. The X-ray tube control unit 46 is provided for the purpose of controlling the tube current, tube voltage, pulse width, and the like of the X-ray tube 43.

<マーカについて>
本発明に係る放射線断層撮影装置は、CT装置9bに対するPET装置9aの相対位置を特定するときに用いるマーカmを備えているのでこれについて説明する。マーカmは、図5に示すように円形となっており、細長状の保持部材Hに貼り付けられている。保持部材Hには、3つのマーカmが貼り付けられており、保持部材Hに貼り付けられた3つのマーカmは、保持部材Hの伸びる方向に直列に配列している。また、マーカmは、図6の左側に示すようなシール状の構造物でもよく、図6の右側に示すような球形の構造であってもよい。またマーカmの形状は円形や球形でなくてもよく、例えば十字形などであってもよい。保持部材Hに貼り付けられるマーカmの個数は3つでなくてもよく、3つ以上であってもよいし2つであってもよい。これらマーカm同士の位置関係は、保持部材Hに貼り付けられている以上変化することがない。
<About markers>
The radiation tomography apparatus according to the present invention includes a marker m used when specifying the relative position of the PET apparatus 9a with respect to the CT apparatus 9b. As shown in FIG. 5, the marker m has a circular shape, and is attached to an elongated holding member H. Three markers m are attached to the holding member H, and the three markers m attached to the holding member H are arranged in series in the direction in which the holding member H extends. Further, the marker m may be a seal-like structure as shown on the left side of FIG. 6 or may have a spherical structure as shown on the right side of FIG. Further, the shape of the marker m does not have to be circular or spherical, and may be a cross shape, for example. The number of markers m attached to the holding member H may not be three, but may be three or more or two. The positional relationship between these markers m does not change as long as they are attached to the holding member H.

図7は、マーカmが装置のガントリに取り付けられている様子を表している。図7に示すように、保持部材Hは、ガントリ11,45の側面上部に固定されている。保持部材Hは、ガントリ11,45の被検体導入用の開口が設けられている側面のうち、開口の鉛直上側に当たる部分にマーカmが配列されている方向がガントリ11,45の側面の上辺と平行になるように貼り付けられている。ガントリ11,45の側面の上辺とは、ガントリ11,45の側面が有する各辺のうち最も床面から遠い辺のことである。ガントリ11,45の側面は同じ形状をしているが、保持部材Hは、ガントリ11,45の同じ位置に固定されている。ガントリ11,45に固定される保持部材Hは、同じものである。従って、ガントリ11,45の各々には、マーカmが3つずつ貼り付けられていることになる。つまり、PETガントリ11に付される複数のマーカmの位置を保持する保持部材HがPETガントリ11に設けられているとともに、CTガントリ45に付される複数のマーカmの位置を保持する保持部材HがCTガントリ45に設けられている。   FIG. 7 shows a state where the marker m is attached to the gantry of the apparatus. As shown in FIG. 7, the holding member H is fixed to the upper part of the side surface of the gantry 11, 45. In the holding member H, the direction in which the marker m is arranged in the portion of the gantry 11, 45 where the subject introduction opening is provided, which corresponds to the vertical upper side of the opening, is the upper side of the gantry 11, 45. It is pasted to be parallel. The upper side of the side surface of the gantry 11, 45 is the side farthest from the floor surface among the sides of the side surface of the gantry 11, 45. The side surfaces of the gantry 11, 45 have the same shape, but the holding member H is fixed at the same position of the gantry 11, 45. The holding member H fixed to the gantry 11, 45 is the same. Accordingly, three markers m are pasted on each of the gantry 11 and 45. That is, the holding member H that holds the positions of the plurality of markers m attached to the PET gantry 11 is provided in the PET gantry 11 and the holding member that holds the positions of the plurality of markers m attached to the CT gantry 45. H is provided in the CT gantry 45.

<光学トラッキング装置について>
本発明に係る放射線断層撮影装置は、マーカmを可視光線を用いて撮影する光学トラッキング装置13を備えている。光学トラッキング装置13は、図8に示すようにガントリ11,45の上部に設けられており、PETガントリ11に貼り付けられた3つのマーカmとCTガントリ45に貼り付けられた3つのマーカmとが同一の視野に収まるようにして6つのマーカmを可視光線を用いて撮影する。光学トラッキング装置13で撮影をする際、光学トラッキング装置13が出力する撮影データは、キャリブレーション画像生成部25に送出される。キャリブレーション画像生成部25は、撮影データを元にキャリブレーション画像を生成する。光学トラッキング装置13は、撮影のタイミングが同期した視点が異なる二つのカメラが一体化した構成であり、立体視用の2枚の画像を取得することができるような構成である。したがって、光学トラッキング装置13で6つのマーカmを撮影するときは、光学トラッキング装置13からは第1のカメラに由来する撮影データと第2のカメラに由来する撮影データとが出力されることになる。キャリブレーション画像生成部25は、二種類の撮影データに対応した2枚のキャリブレーション画像を生成することになる。光学トラッキング装置13は、本発明の光学トラッキング手段に相当する。
<About optical tracking device>
The radiation tomography apparatus according to the present invention includes an optical tracking device 13 that images a marker m using visible light. As shown in FIG. 8, the optical tracking device 13 is provided on the top of the gantry 11, 45, and includes three markers m attached to the PET gantry 11 and three markers m attached to the CT gantry 45. The six markers m are photographed using visible light so that they fall within the same field of view. When shooting with the optical tracking device 13, shooting data output by the optical tracking device 13 is sent to the calibration image generating unit 25. The calibration image generation unit 25 generates a calibration image based on the shooting data. The optical tracking device 13 has a configuration in which two cameras with different viewpoints synchronized in shooting timing are integrated, and can acquire two images for stereoscopic viewing. Therefore, when the optical tracking device 13 captures six markers m, the optical tracking device 13 outputs photographing data derived from the first camera and photographing data derived from the second camera. . The calibration image generation unit 25 generates two calibration images corresponding to two types of shooting data. The optical tracking device 13 corresponds to the optical tracking means of the present invention.

したがって、ガントリ11,45の側面にマーカmを貼り付けるときには、光学トラッキング装置13にマーカmの全てが撮影できるようにする必要がある。すなわち、マーカmは、光学トラッキング装置13から見たときに、ガントリ11,45の裏側に位置したり、手前のガントリ11,45に隠れて見えなかったりする事態を避けてガントリ11,45に貼り付けられる。PETガントリ11の側面のうち天板10を支える基台10a側の側面に貼り付けられているときは、CTガントリ45にも基台10a側の側面にマーカmが貼り付けられ、PETガントリ11の側面のうち基台10aに遠い側面に貼り付けられているときは、CTガントリ45にも基台10aに遠い側面にマーカmが貼り付けられている。   Therefore, when the marker m is affixed to the side surfaces of the gantry 11, 45, it is necessary to allow the optical tracking device 13 to capture all of the marker m. That is, the marker m is attached to the gantry 11, 45 so as not to be located behind the gantry 11, 45 or hidden behind the gantry 11, 45 when viewed from the optical tracking device 13. Attached. When the PET gantry 11 is affixed to the side surface on the base 10 a side that supports the top plate 10, the marker m is also affixed to the CT gantry 45 on the side surface on the base 10 a side. When the side surface is affixed to the side surface far from the base 10a, the marker m is also pasted to the CT gantry 45 on the side surface far from the base 10a.

<補正条件算出部について>
生成された2枚のキャリブレーション画像は、補正条件算出部26に送出される。この補正条件算出部26は、2枚のキャリブレーション画像を基に、PET画像PaとCT画像Pbとを重ね合わせるときの位置合わせを具体的にどのように行うかを示す補正条件を算出する。以降、補正条件算出部26の動作の詳細について説明する。
<About the correction condition calculation unit>
The generated two calibration images are sent to the correction condition calculation unit 26. The correction condition calculation unit 26 calculates a correction condition indicating how to specifically perform the alignment when the PET image Pa and the CT image Pb are superimposed based on the two calibration images. Hereinafter, details of the operation of the correction condition calculation unit 26 will be described.

補正条件算出部26は、取得された視点の異なる2枚のキャリブレーション画像からCTガントリ45に貼り付けられた3つのマーカmaを結ぶ線分Laと、PETガントリ11に貼り付けられた3つのマーカmbを結ぶ線分Lbとの立体的な位置関係を把握する。図9は、補正条件算出部26に把握される二つの線分La,Lbを模式的に表している。図9に示すように、一方の線分Lbからもう一方の線分Laに向かう方向を方向d1とし、線分La,Lbを含む平面に垂直な方向を方向d2とする。補正条件算出部26は、把握した線分La,Lbの位置関係を三次元マップにして保持する。線分La,Lbは、三次元マップ上の各マーカma,mbの重心を結んでできる線分となっている。   The correction condition calculation unit 26 includes a line segment La connecting three markers ma pasted on the CT gantry 45 from two calibration images obtained from different viewpoints, and three markers pasted on the PET gantry 11. The three-dimensional positional relationship with the line segment Lb connecting mb is grasped. FIG. 9 schematically shows two line segments La and Lb grasped by the correction condition calculation unit 26. As shown in FIG. 9, a direction from one line segment Lb to the other line segment La is defined as a direction d1, and a direction perpendicular to a plane including the line segments La and Lb is defined as a direction d2. The correction condition calculation unit 26 holds the grasped positional relationship between the line segments La and Lb as a three-dimensional map. The line segments La and Lb are line segments formed by connecting the centers of gravity of the markers ma and mb on the three-dimensional map.

線分La,Lbは互いに交わることもなければ重なり合うことはない。線分Laは、CTガントリ45の設置方向と位置を表しており、線分Lbは、PETガントリ11の設置方向と位置を表しているから、線分La,Lbは必ず離れた状態となっているからである。それでは線分Laに対して線分Lbは、完全に平行となっているかというとそうでもない。CTガントリ45に対してPETガントリ11を厳密に定位置に移動させるのは困難だからである。実際の線分Lbは、線分Laに対して方向d1に平行な中心軸を中心に回転していたり、線分Laに対して方向d2に平行な中心軸を中心に回転していたりする。図10は、線分Lbの方向d1に関する回転を表しており、図11は、線分Lbの方向d2に関する回転を表している。   The line segments La and Lb do not intersect or overlap each other. Since the line segment La represents the installation direction and position of the CT gantry 45, and the line segment Lb represents the installation direction and position of the PET gantry 11, the line segments La and Lb are always separated from each other. Because. Then, it is not so whether the line segment Lb is completely parallel to the line segment La. This is because it is difficult to precisely move the PET gantry 11 to a fixed position with respect to the CT gantry 45. The actual line segment Lb rotates about a central axis parallel to the direction d1 with respect to the line segment La, or rotates about a central axis parallel to the direction d2 with respect to the line segment La. FIG. 10 shows the rotation of the line segment Lb in the direction d1, and FIG. 11 shows the rotation of the line segment Lb in the direction d2.

また、線分Laと線分Lbとは、方向d1についてずれている。このズレは、図1に示すようにCTガントリ45とPETガントリ11とをz方向に並べて配列したことに由来しているから、相当大きなものである。このズレ量は、CTガントリ45に対してPETガントリ11を設置するたびに一定になるわけでもない。CTガントリ45に対してPETガントリ11を厳密に定位置に移動させるのは困難だからである。   Further, the line segment La and the line segment Lb are shifted in the direction d1. As shown in FIG. 1, the deviation is considerably large because it is derived from arranging the CT gantry 45 and the PET gantry 11 side by side in the z direction. The amount of deviation is not always constant every time the PET gantry 11 is installed with respect to the CT gantry 45. This is because it is difficult to precisely move the PET gantry 11 to a fixed position with respect to the CT gantry 45.

そして、線分Laと線分Lbとは、方向d1および方向d2に直交する方向に対してずれてもいる。このズレは、図1においては紙面奥行き方向の位置ズレである。この方向についてのガントリのズレは、上述の方向d1についてのズレと比べると僅かではある。しかし、このズレを完全に無くすのは難しい。CTガントリ45に対してPETガントリ11を厳密に定位置に移動させるのは困難だからである。   And line segment La and line segment Lb have shifted | deviated with respect to the direction orthogonal to the direction d1 and the direction d2. This deviation is a positional deviation in the depth direction of the paper surface in FIG. The displacement of the gantry in this direction is slight compared to the displacement in the direction d1 described above. However, it is difficult to eliminate this gap completely. This is because it is difficult to precisely move the PET gantry 11 to a fixed position with respect to the CT gantry 45.

補正条件算出部26は、線分La,Lbの位置関係を示した三次元マップを基に、線分Laに対する線分Lbの回転の程度と平行移動の程度を算出する。補正条件算出部26は、線分La,Lbの位置関係を図10で説明した回転の成分、図11で説明した回転の成分、方向d1についての移動の成分、および方向d1,d2の直交方向についての移動の成分の4成分に分解して、それぞれの回転量と移動量を算出する。図12は補正条件算出部26が線分La,Lbの位置関係を4つの成分に分解する様子を模式的に表している。   The correction condition calculation unit 26 calculates the degree of rotation and the degree of translation of the line segment Lb relative to the line segment La based on the three-dimensional map showing the positional relationship between the line segments La and Lb. The correction condition calculation unit 26 determines the positional relationship between the line segments La and Lb as the rotation component described in FIG. 10, the rotation component described in FIG. 11, the movement component in the direction d1, and the orthogonal direction of the directions d1 and d2. Is divided into four components of movement components, and the respective rotation amounts and movement amounts are calculated. FIG. 12 schematically shows how the correction condition calculation unit 26 decomposes the positional relationship between the line segments La and Lb into four components.

補正条件算出部26が方向d1に係る回転量を求めるときは、線分La,Lbを方向d1に直交する平面に投影して、図10のような線分La,Lbが交わるような画像を生成し、線分La,Lbのなす角を算出する。このなす角が方向d1に係る回転量である。同様に、補正条件算出部26が方向d2に係る回転量を求めるときは、線分La,Lbを方向d2に直交する平面に投影して、図11のような画像を生成し、線分La,Lbを延長した2つの直線のなす角を算出する。このなす角が方向d2に係る回転量である。   When the correction condition calculation unit 26 obtains the rotation amount in the direction d1, the line segments La and Lb are projected onto a plane orthogonal to the direction d1, and an image in which the line segments La and Lb intersect as shown in FIG. And the angle formed by the line segments La and Lb is calculated. The angle formed by this is the amount of rotation in the direction d1. Similarly, when the correction condition calculation unit 26 obtains the rotation amount in the direction d2, the line segments La and Lb are projected onto a plane orthogonal to the direction d2 to generate an image as shown in FIG. , Lb, the angle formed by two straight lines is calculated. The angle formed by this is the amount of rotation in the direction d2.

補正条件算出部26が方向d1についての移動の成分、および方向d1,d2の直交方向についての移動の成分を求めるときは、まず、線分Lbに上述の回転量に基づいて線分Laに対して回転させる様な補正を行って、線分La,Lbを平行な状態としたあと、線分La,Lbの重心がどの方向にどの程度移動しているかを算出する。このとき算出された移動量の方向d1についての成分が上述の方向d1についての移動の成分となる。また、このとき算出された方向d1,d2の直交方向についての移動の成分が上述の方向d1,d2の直交方向についての移動の成分となる。   When the correction condition calculation unit 26 obtains the movement component in the direction d1 and the movement component in the direction orthogonal to the directions d1 and d2, first, the line segment Lb is calculated with respect to the line segment La based on the rotation amount described above. Then, after making the line segments La and Lb parallel to each other, the degree of movement of the center of gravity of the line segments La and Lb is calculated. The component of the movement amount calculated at this time in the direction d1 is the component of movement in the direction d1 described above. Further, the component of movement in the orthogonal direction of the directions d1 and d2 calculated at this time is the component of movement in the orthogonal direction of the directions d1 and d2.

補正条件算出部26は、算出した回転量、移動量を設定値記憶部37に送出し記憶させる。この回転量、移動量は、PET画像PaとCT画像Pbとを重合させるときに互いの画像の位置合わせに必要なパラメータとなる。   The correction condition calculation unit 26 sends the calculated rotation amount and movement amount to the set value storage unit 37 for storage. The rotation amount and the movement amount are parameters necessary for the alignment of the images when the PET image Pa and the CT image Pb are overlapped.

例えば、補正条件算出部26が算出した方向d1に係る回転量は、図13に示すようにPETガントリ11がz方向に伸びる軸を回転軸としてCTガントリ45に対してどの程度回転しているかを示している。CTガントリ45とPETガントリ11は、z方向から見た場合に、互いに重なるように配置されていることが望ましい。しかし、PETガントリ11をCTガントリ45に据え置くときに、PETガントリ11をこの理想通りに配置するのは難しいのである。   For example, the rotation amount in the direction d1 calculated by the correction condition calculation unit 26 indicates how much the PET gantry 11 is rotated with respect to the CT gantry 45 about the axis extending in the z direction as shown in FIG. Show. The CT gantry 45 and the PET gantry 11 are preferably arranged so as to overlap each other when viewed from the z direction. However, when the PET gantry 11 is placed on the CT gantry 45, it is difficult to arrange the PET gantry 11 in this ideal manner.

また、補正条件算出部26が算出した方向d1に係る回転量は、PETガントリ11が垂直方向に伸びる軸を回転軸としてCTガントリ45に対してどの程度傾斜しているかを示している。図14はこの場合の傾斜を模式的に表している。CTガントリ45とPETガントリ11は、鉛直方向から見下ろした場合に、互いに平行になるように配置されていることが望ましい。しかし、PETガントリ11をCTガントリ45に据え置くときに、PETガントリ11をこの理想通りに配置するのは難しいのである。   The rotation amount in the direction d1 calculated by the correction condition calculation unit 26 indicates how much the PET gantry 11 is inclined with respect to the CT gantry 45 with the axis extending in the vertical direction as the rotation axis. FIG. 14 schematically shows the inclination in this case. The CT gantry 45 and the PET gantry 11 are desirably arranged so as to be parallel to each other when viewed from the vertical direction. However, when the PET gantry 11 is placed on the CT gantry 45, it is difficult to arrange the PET gantry 11 in this ideal manner.

そして、補正条件算出部26が算出した移動量は、CTガントリ45に対しPETガントリ11がどの程度シフトしているかを示している。すなわち、補正条件算出部26が算出した方向d1についての移動の成分は、ガントリ11,45がz方向にどの程度離れているかを表しており、補正条件算出部26が算出した方向d1,d2の直交方向についての移動の成分は、ガントリ11,45がz方向および垂直方向に直交する方向にどの程度ずれているかを表している。PETガントリ11は、図15のように、CTガントリ45から所定のシフト幅wだけz方向に離れているのが理想であり、PETガントリ11は、CTガントリ45から図15の紙面奥行き方向(被検体Mの体側方向)にズレが生じていないのが理想である。しかし、PETガントリ11をCTガントリ45に据え置くときに、PETガントリ11をこの理想通りに配置するのは難しい。   The movement amount calculated by the correction condition calculation unit 26 indicates how much the PET gantry 11 is shifted with respect to the CT gantry 45. That is, the movement component in the direction d1 calculated by the correction condition calculation unit 26 represents how far the gantry 11, 45 is in the z direction, and the direction d1, d2 calculated by the correction condition calculation unit 26 The component of movement in the orthogonal direction represents how much the gantry 11, 45 is displaced in the direction orthogonal to the z direction and the vertical direction. As shown in FIG. 15, the PET gantry 11 is ideally separated from the CT gantry 45 by a predetermined shift width w in the z direction. The PET gantry 11 is separated from the CT gantry 45 in the depth direction of the paper surface of FIG. Ideally, no deviation occurs in the body side direction of the specimen M. However, when the PET gantry 11 is placed on the CT gantry 45, it is difficult to arrange the PET gantry 11 in this ideal manner.

このシフト幅wは、ガントリ11,45に定められたセンター同士の離間距離である。ガントリのセンターとは装置の視野範囲の中心点の位置を意味している。   The shift width w is a distance between the centers determined in the gantry 11 and 45. The center of the gantry means the position of the center point of the visual field range of the apparatus.

以上のように補正条件算出部26は、マーカmが写り込んだ三次元マップを解析することで、CTガントリ45に対するPETガントリ11の位置ズレを算出する。補正条件算出部26の算出結果を補正条件と呼ぶことにする。補正条件には、図12で示すような2種類の回転量の条件と2種類の平行移動量の条件とが含まれる。   As described above, the correction condition calculation unit 26 calculates the positional deviation of the PET gantry 11 with respect to the CT gantry 45 by analyzing the three-dimensional map in which the marker m is reflected. The calculation result of the correction condition calculation unit 26 is referred to as a correction condition. The correction conditions include two types of rotation amount conditions and two types of parallel movement amount conditions as shown in FIG.

<画像補正部について>
補正条件算出部26が算出した補正条件は、画像補正部22に送出される。画像補正部22は、PET装置9aから得られたPET画像Paに対し補正条件に従った位置の補正を行う。画像補正部22は、本発明の補正手段に相当する。
<About image correction unit>
The correction conditions calculated by the correction condition calculation unit 26 are sent to the image correction unit 22. The image correction unit 22 corrects the position according to the correction condition for the PET image Pa obtained from the PET apparatus 9a. The image correction unit 22 corresponds to the correction unit of the present invention.

CT画像Pbは、上述のように被検体Mの三次元像が写り込んだボクセルデータである。このCT画像Pbは、天板10をz方向に移動させながら取得されたものである。天板10に載置される被検体Mは、あまりに長すぎてCT装置9bの撮影視野に入りきらない。したがって、CT装置9bでは、被検体Mをz方向に移動しながら連続的に撮影を行って、撮影結果をつなぎ合わせることによって被検体全身の三次元像を得るようにしている。つまり、CT画像Pbを撮影するには、天板10の移動が必要なのである。CT画像Pbが生成されるときには、この天板10の移動量が加味される。すなわち、CT撮影時には、CT装置9bに天板移動制御部16より天板10の移動量に関するデータが送出されており、CT装置9bは、撮影の際、天板移動制御部16からのデータを基に被検体Mのz方向の位置を区別しながら三次元像を生成する。仮に、天板移動制御部16からのデータがなかったとすると、CT装置9bは、撮影中に行われる被検体Mのz方向の移動を認識することができないので、撮影視野に被検体Mの頭部、胸部、腹部、脚部が互いに重なり合ったような画像しか取得することができない。   The CT image Pb is voxel data in which a three-dimensional image of the subject M is reflected as described above. This CT image Pb is acquired while moving the top 10 in the z direction. The subject M placed on the top 10 is too long to fit in the field of view of the CT apparatus 9b. Therefore, the CT apparatus 9b continuously captures images while moving the subject M in the z direction, and obtains a three-dimensional image of the whole subject by joining the imaging results. That is, the top plate 10 needs to be moved in order to capture the CT image Pb. When the CT image Pb is generated, the amount of movement of the top 10 is taken into account. That is, at the time of CT imaging, data relating to the amount of movement of the top board 10 is sent from the top board movement control unit 16 to the CT apparatus 9b, and the CT apparatus 9b receives the data from the top board movement control unit 16 at the time of imaging. Based on this, a three-dimensional image is generated while distinguishing the position of the subject M in the z direction. If there is no data from the top board movement control unit 16, the CT apparatus 9b cannot recognize the movement of the subject M in the z direction during imaging, so that the head of the subject M is in the imaging field of view. It is possible to acquire only images in which the head, chest, abdomen, and legs overlap each other.

この様な事情は、ボクセルデータとなっているPET画像Paについても同じである。PET装置9aでも撮影中に天板10を移動させることにより被検体Mをz方向に移動しながら連続的に撮影を行って、撮影結果をつなぎ合わせることによって被検体全身の三次元像を得るようにしている。すなわち、PET撮影時には、PET装置9aに天板移動制御部16より天板10の移動量に関するデータが送出されており、PET装置9aは、撮影の際、天板移動制御部16からのデータを基に被検体Mのz方向の位置を区別しながら三次元像を生成する。   Such a situation is the same for the PET image Pa which is voxel data. Even in the PET apparatus 9a, by continuously moving the subject M while moving in the z direction by moving the top plate 10 during imaging, a three-dimensional image of the whole body of the subject is obtained by connecting the imaging results. I have to. That is, at the time of PET imaging, data related to the amount of movement of the top board 10 is sent from the top board movement control unit 16 to the PET apparatus 9a. The PET apparatus 9a receives the data from the top board movement control unit 16 at the time of imaging. Based on this, a three-dimensional image is generated while distinguishing the position of the subject M in the z direction.

以降、画像を取得する際の被検体Mの移動について説明する。図16における実線で示す被検体Mは、PET画像Paの撮影が開始された時点の被検体Mの位置を表している。PET撮影が進行するにつれ、被検体Mは、矢印に示すように次第に図の左側に移動されていく。そして、被検体Mの足先についての撮影が終了した時点でPET撮影が完了することになる。   Hereinafter, movement of the subject M when acquiring an image will be described. A subject M indicated by a solid line in FIG. 16 represents the position of the subject M at the time when imaging of the PET image Pa is started. As PET imaging progresses, the subject M is gradually moved to the left side of the figure as indicated by the arrow. Then, the PET imaging is completed when the imaging of the toe of the subject M is completed.

PET装置9aで被検体Mの全身についてのPET画像Paを撮影した後、CT装置9bで被検体Mの全身についてのCT画像Pbを撮影する場合、撮影に先立って天板10の移動が行われる。図16における破線で示す被検体Mは、CT画像Pbの撮影が開始された時点の被検体Mの位置を表している。CT撮影が進行するにつれ、被検体Mは、矢印に示すように次第に図の左側に移動されていくことになる。そして、被検体Mの足先についての撮影が終了した時点でCT撮影が完了することになる。   When the PET apparatus 9a captures the PET image Pa for the whole body of the subject M and then the CT apparatus 9b captures the CT image Pb for the entire body of the subject M, the top 10 is moved prior to the imaging. . A subject M indicated by a broken line in FIG. 16 represents the position of the subject M at the time when imaging of the CT image Pb is started. As CT imaging progresses, the subject M is gradually moved to the left side of the figure as shown by the arrows. Then, CT imaging is completed when imaging of the toe of the subject M is completed.

したがって、CT撮影における被検体Mの位置は、PET撮影における被検体Mの位置よりも図15で示したシフト幅wだけPET装置9aからCT装置9bに向かう方向に移動されている。CT撮影における被検体Mの位置をシフト幅wだけずらすことにより、CT装置で確実に被検体Mの全身の撮影をすることができる。   Therefore, the position of the subject M in CT imaging is moved in the direction from the PET apparatus 9a toward the CT apparatus 9b by the shift width w shown in FIG. 15 relative to the position of the subject M in PET imaging. By shifting the position of the subject M in CT imaging by the shift width w, the whole body of the subject M can be reliably imaged by the CT apparatus.

なお、PET装置9aとCT装置9bとで撮影視野の大きさに違いがある場合は、必ずしもCT撮影における被検体MがPET撮影における被検体Mよりもシフト幅wだけ移動させなくてもよい。この様な場合であっても、CT撮影時の被検体Mの位置は、PET撮影時の被検体Mの位置と、両装置9a,9bとの間のシフト幅wを基準に決められることに違いはない。すなわち、このときのCT撮影は、被検体MをPET撮影のときの位置よりもシフト幅wから所定の距離だけ移動させた位置に移動させてから行われる。以降、PET装置とCT装置とで撮影視野の大きさが同じで、CT撮影における被検体MがPET撮影における被検体Mよりもシフト幅wだけ移動されるものとして説明を続ける。   If there is a difference in the field of view of the imaging between the PET apparatus 9a and the CT apparatus 9b, the subject M in CT imaging does not necessarily have to be moved by the shift width w than the subject M in PET imaging. Even in such a case, the position of the subject M at the time of CT imaging can be determined based on the position of the subject M at the time of PET imaging and the shift width w between the two devices 9a and 9b. There is no difference. That is, the CT imaging at this time is performed after moving the subject M to a position moved by a predetermined distance from the shift width w from the position at the time of PET imaging. Hereinafter, the description will be continued on the assumption that the imaging field of view is the same between the PET apparatus and the CT apparatus, and the subject M in CT imaging is moved by the shift width w from the subject M in PET imaging.

以上の説明からCT撮影時の被検体Mの位置とPET撮影時の被検体Mの位置とは、シフト幅wだけずれていることが分かる。したがって、PET画像Paの被検体MをCT装置9b側にシフト幅wだけ移動するような画像処理をPET画像Paに施せば、CT画像Pbに写り込む被検体MとPET画像Paに写り込む被検体Mとはちょうど重なる位置関係となるはずである。しかし、実際はそうはならない。撮影時におけるCT画像PbとPET装置9aとの位置関係が理想通りとなっていないからである。撮影時におけるPET装置9aは、図13,図14に説明したようにCT装置9bに対して傾斜しているかもしれないし、PET装置9aが理想の位置から平行移動した場所に位置していたかもしれない。   From the above description, it can be seen that the position of the subject M during CT imaging and the position of the subject M during PET imaging are shifted by a shift width w. Therefore, if image processing that moves the subject M of the PET image Pa to the CT apparatus 9b side by the shift width w is performed on the PET image Pa, the subject M that appears in the CT image Pb and the subject that appears in the PET image Pa. It should be in a positional relationship that just overlaps with the sample M. But that is not the case. This is because the positional relationship between the CT image Pb and the PET apparatus 9a at the time of imaging is not ideal. The PET apparatus 9a at the time of imaging may be inclined with respect to the CT apparatus 9b as described with reference to FIGS. 13 and 14, or the PET apparatus 9a may be located at a position translated from the ideal position. unknown.

そこで画像補正部22は、PET画像Paからこの装置同士の位置ズレに起因する被検体像の位置の変位を打ち消すような画像補正を加える。すなわち、画像補正部22は、補正条件算出部26が算出した補正条件に基づいて、PET画像Paの被検体像を回転および平行移動することにより、CT装置9bに対して理想の位置に置かれたPET装置9aにより得られた被検体像を取得するのである。理想の位置にあるPET画像Paとは、CT装置9bに対して傾斜しておらず、z方向にシフト幅wだけ離間し、図1の奥行き方向(被検体Mの体側方向)にシフトしていないPET画像Paのことである。画像補正部22は、被検体像を平行移動させるような補正と回転移動させるような補正とを組み合わせることで位置合わせ補正を実行する。   Therefore, the image correction unit 22 performs image correction so as to cancel the displacement of the position of the subject image caused by the positional deviation between the apparatuses from the PET image Pa. That is, the image correction unit 22 is placed at an ideal position with respect to the CT apparatus 9b by rotating and translating the subject image of the PET image Pa based on the correction condition calculated by the correction condition calculation unit 26. The subject image obtained by the PET apparatus 9a is acquired. The PET image Pa at the ideal position is not inclined with respect to the CT apparatus 9b, is separated by a shift width w in the z direction, and is shifted in the depth direction (the body side direction of the subject M) in FIG. There is no PET image Pa. The image correction unit 22 executes alignment correction by combining correction for moving the subject image in parallel with correction for rotating the subject image.

このように、画像補正部22は、PETガントリ11に係る装置で撮影された被検体像とCTガントリ45に係る装置で撮影された被検体像との位置合わせの補正を行う。そして、画像補正部22は、PETガントリ11に付されたマーカmおよびCTガントリ45に付されたマーカmを単一の視野内に収めて撮影されたキャリブレーション画像を基に被検体像の位置合わせ補正を行う。画像補正部22により補正処理がされたPET画像をPET画像PAと呼ぶことにする。   As described above, the image correction unit 22 corrects the alignment between the subject image photographed by the apparatus related to the PET gantry 11 and the subject image photographed by the apparatus related to the CT gantry 45. The image correction unit 22 then positions the subject image based on a calibration image that is captured with the marker m attached to the PET gantry 11 and the marker m attached to the CT gantry 45 within a single field of view. Perform alignment correction. The PET image corrected by the image correction unit 22 is referred to as a PET image PA.

<画像重合部について>
画像重合部23は、CT画像Pbと補正後のPET画像PAとを重ね合わせて重合画像P1を取得する。このとき、補正後のPET画像PAに写り込む被検体像は、CT画像Pbに写り込む被検体像に対してCT装置9bからPET装置9aに向かう方向にシフト幅wだけ移動したような像となっている。したがって、画像重合部23は、画像同士を重ね合わせる前にPET画像PAにこのシフト幅wだけ移動する様な画像処理を施して、CT画像PbとPET画像PAとの位置合わせを事前に実行する構成となっている。この様にして、画像重合部23は、被検体像を重ね合わせることにより重合画像P1を生成する。画像重合部23は、本発明の画像重合手段に相当する。
<About the image superposition part>
The image superimposing unit 23 superimposes the CT image Pb and the corrected PET image PA to obtain the superimposed image P1. At this time, the subject image reflected in the corrected PET image PA is an image in which the subject image reflected in the CT image Pb is moved by a shift width w in the direction from the CT apparatus 9b to the PET apparatus 9a. It has become. Therefore, the image superimposing unit 23 performs an image process such that the PET image PA is moved by the shift width w before overlapping the images, and executes the alignment between the CT image Pb and the PET image PA in advance. It has a configuration. In this way, the image superimposing unit 23 generates a superposed image P1 by superimposing the subject images. The image superimposing unit 23 corresponds to the image superimposing means of the present invention.

図17は、画像補正部22および画像重合部23が行う処理を模式的に表している。PET画像Paは、画像補正部22で撮影装置の位置ズレの影響を取り除かれた後、CT画像Pbに重合される。こうして重合画像P1が生成される。   FIG. 17 schematically illustrates processing performed by the image correction unit 22 and the image superimposing unit 23. The PET image Pa is superposed on the CT image Pb after the image correction unit 22 removes the influence of the positional deviation of the imaging apparatus. In this way, a superimposed image P1 is generated.

<放射線断層撮影装置の動作>
次に、実施例1に係る放射線断層撮影装置の動作について説明する。まず、被検体Mが天板10に載置される。術者が操作卓35を通じてPET画像Paの取得の指示を与えると、天板10が移動し、被検体MがPETガントリ11の内部に導入される。被検体Mには、予め放射性薬剤が注射投与されており、放射性薬剤が対消滅γ線を発生させる。こうして、被検体Mの体内で発生した対消滅γ線は、検出器リング12で検出される。検出器リング12は、同時計数部20に検出データを送出し、同時計数部20は、検出データの同時イベント判定を行う。なお、検出データは、入射時間と、エネルギーと、入射時間とが関連したデータセットとなっている。
<Operation of radiation tomography system>
Next, the operation of the radiation tomography apparatus according to Embodiment 1 will be described. First, the subject M is placed on the top board 10. When the surgeon gives an instruction to acquire the PET image Pa through the console 35, the top 10 moves and the subject M is introduced into the PET gantry 11. A radiopharmaceutical is injected into the subject M in advance, and the radiopharmaceutical generates annihilation gamma rays. Thus, the pair annihilation gamma rays generated in the body of the subject M are detected by the detector ring 12. The detector ring 12 sends detection data to the coincidence counting unit 20, and the coincidence counting unit 20 performs simultaneous event determination of the detection data. The detection data is a data set in which the incident time, energy, and incident time are related.

同時計数部20で同時イベントと判定された検出データは、PET画像生成部21に送出される。PET画像生成部21は、所定の幅で配列された平面の各々で被検体Mを裁断したときの断層像であるとともに、対消滅γ線の発生状況が3次元的にイメージ化されたPET画像Paを生成する。画像補正部22は、撮影の前に予め取得されている補正条件に従い、PET画像Paの位置補正を行う。こうして、補正がなされたPET画像PAが生成される。   The detection data determined as a simultaneous event by the coincidence counting unit 20 is sent to the PET image generating unit 21. The PET image generation unit 21 is a tomographic image when the subject M is cut at each of the planes arranged with a predetermined width, and the PET image in which the generation state of pair annihilation γ-rays is three-dimensionally imaged. Pa is generated. The image correction unit 22 corrects the position of the PET image Pa according to correction conditions acquired in advance before shooting. In this way, a corrected PET image PA is generated.

PET画像Paの取得後、術者が操作卓35を通じてCT画像Pbの取得開始の指示を行うと、天板10が移動し、被検体MがCTガントリ45の内部に導入される。そして、X線管43とX線検出器44とは、互いの相対位置を保った状態でz軸周りに回転する。   After the acquisition of the PET image Pa, when the operator gives an instruction to start acquiring the CT image Pb through the console 35, the top 10 moves and the subject M is introduced into the CT gantry 45. Then, the X-ray tube 43 and the X-ray detector 44 rotate around the z-axis while maintaining their relative positions.

術者が操作卓35を通じてX線の照射開始を指示すると、X線管43は間歇的にX線を被検体Mに向けて照射し、その度ごとに、CT画像生成部48は、X線透視画像を生成する。この複数枚のX線透視画像は、CT画像生成部48において例えば、既存のバック・プロジェクション法を用いて単一のCT画像Pbに組み立てられる。   When the surgeon instructs the start of X-ray irradiation through the console 35, the X-ray tube 43 intermittently irradiates the subject M with X-rays, and each time the CT image generation unit 48 performs X-ray irradiation. A perspective image is generated. The plurality of fluoroscopic images are assembled into a single CT image Pb in the CT image generation unit 48 using, for example, an existing back projection method.

PET画像PAとCT画像Pbとは、画像重合部23に入力される。画像重合部23が生成した重合画像P1の断層像が表示部36に表示されて検査は終了となる。また、このとき重合処理前のPET画像PAとCT画像Pbとの断層像を表示部36に表示するようにしてもよい。   The PET image PA and the CT image Pb are input to the image superimposing unit 23. The tomographic image of the superimposed image P1 generated by the image superimposing unit 23 is displayed on the display unit 36, and the inspection is completed. At this time, a tomographic image of the PET image PA and the CT image Pb before the polymerization process may be displayed on the display unit 36.

以上のように、本発明によれば、天板10が付属のCTガントリ45に係る装置と、PETガントリ11に係る装置とを備え、PETガントリ11に係る装置がCTガントリ45に係る装置に対して着脱が可能となっている放射線断層撮影装置において、各装置で撮影される画像の位置的な食い違いを抑制することができる。本発明によれば、PETガントリ11に付されたマーカmおよびCTガントリ45に付されたマーカmを単一の視野内に収めて撮影されたキャリブレーション画像を基にPETガントリ11に係る装置で撮影された被検体像とCTガントリ45に係る装置で撮影された被検体像との位置合わせの補正が行われる。この様な構成とすれば、PETガントリ11に対するCTガントリ45の位置ズレを考慮して被検体像の位置合わせをすることができ、PETガントリ11に係る装置で撮影された被検体像とCTガントリ45に係る装置で撮影された被検体像との間で位置的な食い違いが発生しない。   As described above, according to the present invention, the top plate 10 includes the attached CT gantry 45 device and the PET gantry 11 device, and the PET gantry 11 device corresponds to the CT gantry 45 device. In the radiation tomography apparatus that can be attached and detached in this way, it is possible to suppress a positional discrepancy between images captured by each apparatus. According to the present invention, the apparatus according to the PET gantry 11 is based on a calibration image obtained by placing the marker m attached to the PET gantry 11 and the marker m attached to the CT gantry 45 within a single field of view. Correction of alignment between the photographed subject image and the subject image photographed by the apparatus related to the CT gantry 45 is performed. With such a configuration, it is possible to align the subject image in consideration of the positional deviation of the CT gantry 45 with respect to the PET gantry 11, and the subject image captured by the apparatus related to the PET gantry 11 and the CT gantry No positional discrepancy occurs between the subject image photographed by the apparatus according to No. 45.

上述の放射線断層撮影装置は、PETガントリ11に係る装置とCTガントリ45に係る装置とのうちの一方は、被検体Mの形態をイメージングする装置であり、もう一方は、被検体内の薬剤の分布をイメージングする装置となっている。これにより、形態画像と機能画像とを正確に位置合わせをすることができるようになる。   In the above-described radiation tomography apparatus, one of the apparatus related to the PET gantry 11 and the apparatus related to the CT gantry 45 is an apparatus that images the form of the subject M, and the other is an apparatus for the medicine in the subject. It is a device for imaging the distribution. As a result, the morphological image and the functional image can be accurately aligned.

また、上述のようにガントリに付されるマーカmが保持部材Hに保持されるようにすれば、保持部材Hに保持されたマーカmは互いに位置関係が変化することがないので、より正確にガントリ同士の位置関係を知ることができるようになる。   Further, if the marker m attached to the gantry is held by the holding member H as described above, the positional relationship between the markers m held by the holding member H does not change with each other. It becomes possible to know the positional relationship between gantry.

本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。   The present invention is not limited to the above-described configuration and can be modified as follows.

(1)上述の実施例によれば固定式のCT装置に対してPET装置が着脱可能となっていたが、本発明はこの構成に限られない。固定式のPET装置に対してCT装置が着脱可能となっているような構成としてもよい。また、本発明はCT装置の代わりにMRI装置など他の装置を適用するようにしてもよい。また、本発明のCT装置またはPET装置の代わりにガントリを有する放射線治療装置を適用してもよい。すなわち、固定式のCT装置・PET装置・MRI装置に対して放射線治療装置が着脱可能となっているような構成となっていてもよいし、固定式の放射線治療装置に対してCT装置・PET装置・MRI装置が着脱可能となっているような構成となっていてもよい。   (1) According to the above-described embodiment, the PET apparatus can be attached to and detached from the fixed CT apparatus, but the present invention is not limited to this configuration. The CT apparatus may be detachable from the fixed PET apparatus. In the present invention, another apparatus such as an MRI apparatus may be applied instead of the CT apparatus. Moreover, you may apply the radiotherapy apparatus which has a gantry instead of CT apparatus or PET apparatus of this invention. That is, the radiotherapy apparatus may be detachable from the fixed CT apparatus / PET apparatus / MRI apparatus, or the CT apparatus / PET with respect to the fixed radiotherapy apparatus. The apparatus / MRI apparatus may be configured to be detachable.

(2)上述の実施例によれば、PETガントリ11とCTガントリ45が同一の形状となっていたが、本発明はこの構成に限られない。z方向から見た時のガントリ11,45を異なる形状とすることもできる。その際、補正条件算出部26は、補正条件を算出する前に線分La,Lbの位置関係を示した三次元マップに対して事前の変換処理を行う。すなわち、補正条件算出部26は、z方向から見た時のCTガントリ45がz方向から見た時のPETガントリ11の形状となるような変形様式に基づいて、三次元マップにおけるCTガントリ45由来の線分Lbを変形する。この様な変形をすることで、三次元マップ上の線分La,Lbは、図9に示すような同一形状のガントリを撮影したときに得られる位置関係となる。補正条件算出部26は、この変換処理が施された三次元マップに対して図9以降で説明している補正条件の算出を行う。   (2) According to the above-described embodiment, the PET gantry 11 and the CT gantry 45 have the same shape, but the present invention is not limited to this configuration. The gantry 11, 45 when viewed from the z direction can also have different shapes. At that time, the correction condition calculation unit 26 performs a prior conversion process on the three-dimensional map indicating the positional relationship between the line segments La and Lb before calculating the correction condition. That is, the correction condition calculation unit 26 derives from the CT gantry 45 in the three-dimensional map based on a deformation mode in which the CT gantry 45 when viewed from the z direction becomes the shape of the PET gantry 11 when viewed from the z direction. The line segment Lb is deformed. By making such a modification, the line segments La and Lb on the three-dimensional map have a positional relationship obtained when a gantry having the same shape as shown in FIG. 9 is photographed. The correction condition calculation unit 26 calculates the correction conditions described in FIG. 9 and subsequent drawings on the three-dimensional map subjected to this conversion process.

(3)上述の実施例によれば、画像補正部22はPET画像Paに対して補正を行うような構成となっていたが、これに代えて、画像補正部22がCT画像Pbに対して補正を行うような構成としてもよい。   (3) According to the above-described embodiment, the image correcting unit 22 is configured to correct the PET image Pa. Instead, the image correcting unit 22 applies the CT image Pb to the CT image Pb. It is good also as a structure which correct | amends.

(4)上述の補正条件は、回転行列と平行移動ベクトルとにより表現するように構成してもよい。   (4) The above correction condition may be expressed by a rotation matrix and a translation vector.

m マーカ
H 保持部材
11 PETガントリ(第1ガントリ)
13 光学トラッキング手段(光学トラッキング手段)
16 天板移動制御部(天板移動手段)
45 CTガントリ(第2ガントリ)
22 画像補正部(補正手段)
23 画像重合部(画像重合手段)
m Marker H Holding member 11 PET gantry (first gantry)
13 Optical tracking means (optical tracking means)
16 Top plate movement controller (top plate moving means)
45 CT gantry (second gantry)
22 Image correction unit (correction means)
23 Image superposition part (Image superposition means)

Claims (8)

被検体を導入させる開口を有する第1ガントリと、
前記第1ガントリに係る装置に付属している被検体載置用の天板と、
前記天板を前記第1ガントリに対して前記開口の伸びる方向に移動させる天板移動手段と、
前記第1ガントリに係る装置に着脱が可能となっているとともに、被検体が載置された前記天板を導入させる開口を有する第2ガントリと、
前記第1ガントリに係る装置で撮影された被検体像と前記第2ガントリに係る装置で撮影された被検体像との位置合わせの補正を行う補正手段とを備え、
前記補正手段は、前記第1ガントリに付されたマーカおよび前記第2ガントリに付されたマーカを単一の視野内に収めて撮影されたキャリブレーション画像を基に被検体像の位置合わせ補正を行うことを特徴とする放射線断層撮影装置。
A first gantry having an opening for introducing a subject;
A top plate for placing a subject attached to the apparatus according to the first gantry;
A top plate moving means for moving the top plate in a direction in which the opening extends with respect to the first gantry;
A second gantry that is attachable to and detachable from the apparatus related to the first gantry and has an opening for introducing the top plate on which the subject is placed;
Correction means for correcting the alignment between the subject image photographed by the apparatus related to the first gantry and the subject image photographed by the apparatus related to the second gantry;
The correction means corrects the alignment of the subject image based on a calibration image captured by placing the marker attached to the first gantry and the marker attached to the second gantry within a single field of view. Radiation tomography apparatus characterized by performing.
請求項1に記載の放射線断層撮影装置において、
前記第1ガントリに係る装置と前記第2ガントリに係る装置とのうちの一方は、被検体の形態をイメージングする装置であり、もう一方は、被検体内の薬剤の分布をイメージングする装置であることを特徴とする放射線断層撮影装置。
The radiation tomography apparatus according to claim 1,
One of the device related to the first gantry and the device related to the second gantry is a device that images the form of the subject, and the other is a device that images the distribution of the drug in the subject. A radiation tomography apparatus characterized by that.
請求項1に記載の放射線断層撮影装置において、
前記第1ガントリに係る装置と前記第2ガントリに係る装置とのうちの一方は、放射線治療装置であることを特徴とする放射線断層撮影装置。
The radiation tomography apparatus according to claim 1,
One of the apparatus concerning the 1st gantry and the apparatus concerning the 2nd gantry is a radiotherapy apparatus, The radiation tomography apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記第1ガントリに付される複数のマーカの位置を保持する保持部材が前記第1ガントリに設けられていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
The radiation tomography apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A radiation tomography apparatus, wherein a holding member for holding positions of a plurality of markers attached to the first gantry is provided on the first gantry.
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記第2ガントリに付される複数のマーカの位置を保持する保持部材が前記第2ガントリに設けられていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
The radiation tomography apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A radiation tomography apparatus, wherein a holding member for holding positions of a plurality of markers attached to the second gantry is provided in the second gantry.
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記補正手段は、被検体像を平行移動させるような補正と回転移動させるような補正とを組み合わせることで位置合わせ補正を実行することを特徴とする放射線断層撮影装置。
The radiation tomography apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The radiation tomography apparatus according to claim 1, wherein the correction unit executes alignment correction by combining correction for moving the subject image in parallel with correction for rotating the subject image.
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記キャリブレーション画像を撮影する光学式トラッキング手段を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
The radiation tomography apparatus according to any one of claims 1 to 6,
A radiation tomography apparatus comprising optical tracking means for photographing the calibration image.
請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
位置合わせ補正された被検体像を重ね合わせることにより重合画像を生成する画像重合手段を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
The radiation tomography apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A radiation tomography apparatus comprising: an image superimposing unit that generates a superposed image by superimposing the subject images corrected for alignment.
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