放射线成像装置、控制方法以及计算机程序产品的制作方法

专利名称：放射线成像装置、控制方法以及计算机程序产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及放射线成像装置、方法以及程序。
背景技术：
以往，有 Y 照相机(Gamma camera)、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography :单光子放射断层摄影)装置、PET (Positron Emission Tomography :正电子发射断层摄影)装置等核医学成像装置。核医学成像装置具有检测放射线的检测器。在核医学成像装置中，通过检测器检测从被生物体组织吸收的同位素或标识化合物放射出的放射线并使由检测器检测出的放射线的辐射剂量分布图像化从而重建提供生物体组织的功能信息的核医学图像。例如，被检体预先在体内被投放包含会被肿瘤组织高频率地吸收的标识化合物的放射性药剂。并且，核医学成像装置通过对从标识化合物释放出的放射线检测规定时间并重建描绘出吸收了标识化合物的被检体的肿瘤组织的分布的核医学图像，从而提供被检体的生物体组织的功能信息。另外，近年来，有使提供功能信息的核医学成像装置与提供形态信息的X射线 CT (X线计算机断层摄影、X-Ray Computed Tomography)装置一体化而成的装置。例如，使 PET与X射线CT装置一体化而成的PET-CT装置或使SPECT装置与X射线CT装置一体化而成的SPECT-CT装置等。然而，在上述技术中，存在在PET图像内关心区域的画质比其他区域低的情况。

发明内容
本发明涉及的放射线成像装置具有存储部、形态图像摄像部、图像取得部、位置取得部、转换部与位置关系调整部。存储部预先存储被检体的形态图像。形态图像摄像部拍摄上述被检体的形态图像。图像取得部从上述存储部中取得针对被上述形态图像摄像部拍摄的摄像被检体而预先存储的形态图像。位置取得部取得作为由上述图像取得部取得的形态图像的取得形态图像内的、在与该取得形态图像相关联地被拍摄到的功能图像内被确定的关心区域所对应的位置。转换部基于作为由上述形态图像摄像部拍摄得到的形态图像的摄像形态图像内的位置与上述取得形态图像内的位置之间的对应关系，来将由上述位置取得部取得的该取得形态图像内的位置转换为该摄像形态图像内的位置。位置关系调整部基于成为上述转换部的转换结果的上述摄像形态图像内的位置，来调整检测用于生成核医学图像的放射线的检测器与上述被检体之间的位置关系。在下面的描述中将提出本发明的其它目的和优点，部分内容可以从说明书的描述中变得明显，或者通过实施本发明可以明确上述内容。通过下文中详细指出的手段和组合可以实现和得到本发明的目的和优点。发明效果根据本发明涉及的放射线成像装置，能够使关心区域的画质比其他区域良好。


结合在这里并构成说明书的一部分的附图描述本发明当前优选的实施方式，并且与上述的概要说明以及下面的对优选实施方式的详细描述一同用来说明本发明的原理。图1为表示实施例1中的PET-CT装置的结构的整体像的图。图2为表示实施例1中的PET扫描仪(scanner)与X射线CT扫描仪之间的关系的一例的图。图3为表示实施例1中的PET扫描仪的结构的图。图4为表示实施例1中的检测器的构造的一例的图。图5为表示由实施例1中的安格(Anger)型检测器检测出的信息的图。图6为表示实施例1中的PET扫描仪的有效视野的图。图7为表示实施例1中的PET扫描仪的检测灵敏度的图。图8为表示实施例1中的控制台(Console)装置的结构的一例的框图。图9为表示实施例1中的过去图像表(Table)所存储的形态图像的一例的图。图10为表示拍摄扫描图像的点的图。图11为表示识别摄像形态图像内的位置与取得形态图像内的位置之间的对应关系的点的图。图12为表示实施例1中的位置转换的图。图13为表示与实施例1相关的PET-CT装置所进行的处理流程的一例的流程图 (Flow Chart)。图14为表示未使用过去图像表的控制台装置的结构的一例的框图。图15为表示未使用过去图像表时的处理流程的一例的流程图。
具体实施例方式以下，作为放射线成像装置的一例，使用使作为核医学成像装置的PET装置与X射线CT装置一体化而成的PET-CT装置进行说明。图1为表示实施例1中的PET-CT装置的结构的整体像的图。在图1中，100表示 PET-CT装置，200表示PET扫描仪，300表示X射线CT扫描仪，400表示床，401表示载置被检体的床板，402表示被检体。如图1所示，PET-CT装置100具有PET扫描仪200、X射线 CT扫描仪300、床400与控制台装置500。图1中的X方向表示被载置在图1的床板401上的被检体402的体轴方向。Y方向表示与X方向垂直的水平面上的方向。Z方向表示垂直方向。床400具有载置被检体402的床板401。另外，虽然在图1中未图示但床400具有使床板401移动的床控制部。床控制部由控制台装置500控制，将载置在床板401上的被检体402移至PET-CT装置100的摄像口内。另外，以下，使用床控制部由控制台装置500控制，并使床板401的位置向X轴方向移动、向Y轴方向移动、向Z轴方向移动的情况进行说明，但并不限定于此。例如，床控制部也可以由控制台装置500控制向X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向中的一个方向移动床400。PET扫描仪200具有多个检测用于生成核医学图像的放射线的检测器210。存在多个的检测器210以被检体402的体轴为中心被配置在环上。例如，检测器210从载置在床板401上的被检体402的体外，检测从被被检体402的生物体组织吸收的标识化合物释放出的一对Y射线。具体情况是，每当检测器210检测到γ射线，PET扫描仪200就收集表示检测出 Y射线的检测器210的位置的检测位置、γ射线入射至检测器210的时刻的能量值、检测器210检测出Y射线的检测时间。将由PET扫描仪200收集到的信息称为“计数信息”。在此，针对由检测器210检测出的γ射线与从被被检体402的生物体组织吸收的标识化合物释放出的一对Y射线之间的关系进行说明。检测器210不限于检测从标识化合物释放出的一对Y射线这双方。例如，当从标识化合物释放出一个一对Y射线时，存在检测器210只检测一对γ射线中的一方的情况、检测一对Y射线中的双方的情况、不检测一对、射线的双方的情况。标识化合物可以是例如由作为正电子放射核素的“18F(氟)”标识的18F标识脱氧葡萄糖(deoxyg lucoxe) 0标识化合物在PET-CT装置100测定前被投放至被检体402内。 但是，并不限定于18F标识脱氧葡萄糖，可以使用任意的标识化合物。X射线CT扫描仪300具有照射用于生成X射线CT图像的X射线的X射线管301 与检测由X射线管301照射出的X射线的X射线检测器302。在X射线CT扫描仪300中， X射线管301将X射线照射到被检体402上，X射线检测器302检测透过被检体402的X射线。具体情况是，X射线CT扫描仪300 —边以被检体402的体轴为中心旋转，一边使X射线管301照射X射线并且使X射线检测器302检测X射线。换而言之，X射线CT扫描仪300 通过一边以被检体402的体轴为中心旋转一边进行照射来从多个方向将X射线照射到被检体402上，并通过透过被检体402来检测被被检体402吸收而减弱的X射线。将通过对由 X射线检测器302检测出的X射线进行放大处理或AD转换处理等而生成的数据称为“投影数据”。X射线CT扫描仪300收集由X射线检测器302检测出的X射线的投影数据与检测出生成投影数据时所使用的X射线的检测位置。图2为表示实施例1中的PET扫描仪与X射线CT扫描仪之间的关系的一例的图。 图2示出了在Y轴方向观察时PET扫描仪200与X射线CT扫描仪300的截面图。图2中， 200表示PET扫描仪，210表示检测器，300表示X射线CT扫描仪，301表示X射线管，302表示X射线检测器，303表示由X射线管301照射出的X射线。图2中，为了便于说明，除了 PET扫描仪200与X射线CT扫描仪300之外，还一起示出了床400与床板401。如图2所示，PET扫描仪200中，沿X轴方向配置有多个检测器210。另外，多个检测器210被配置为环状地围绕被检体402的体轴。如图2所示，X射线CT扫描仪300具有 X射线管301与X射线检测器302。X射线管301与X射线检测器302在测定时被配置在隔着载置有被检体402的床板401而相对的位置。图3为表示实施例1中的PET扫描仪的结构的图。在图3中，400表示床，401表示床板，402表示被检体，210表示检测器。图3示出了在X轴方向上观察时PET扫描仪200的截面图。图3中，为了便于说明，除PET扫描仪200之外，还一起示出了被检体402、床400、 床板401。如图3所示，PET扫描仪200被配置成多个检测器210在被检体402的周周环绕成环状。检测器210可以是例如光子计数(Photon Counting)方式的检测器。图4为表示实施例1中的检测器的构造的一例的图。在图4中，211表示闪烁器(Scintillator)，212表示导光体((Light Guide)，213表示光电倍增管(PMT Photomultiplier Tube)。如图4所示，检测器210具有闪烁器211、导光体212、光电倍增管213。闪烁器 211将从被检体402释放出并入射至检测器210的、射线转换可视光线，并输出可视光线。 闪烁器211由例如将Y射线转换为可视光线的NaI或BGO等形成。另外，闪烁器211如图4所示，二维排列。将由闪烁器211输出的可视光线称为“闪烁光线”。导光体212将从闪烁器211输出的可视光线传达到光电倍增管213。导光体212由例如透光性优越的塑料 (plastic)素材等形成。光电倍增管213经由导光体212接收由闪烁器211输出的可视光线，并将接收到的可视光线转换为电信号。配置有多个光电倍增管213。针对光电倍增管213进一步说明。光电倍增管213具有接收闪烁光线从而产生光电子的光电阴极、给予使由光电阴极产生的光电子加速的电场的多级电极(Dynode)、作为电子的流出口的阳极。由于光电效应而从光电阴极释放出的电子朝向电极加速与电极的表面发生冲撞，敲出多个电子。通过在整个多级电极中重复在电极的表面敲出多个电子的现象，电子数急剧增加。例如，阳极在接收到一条闪烁光线时，输出约100万个电子。将在接收到一条闪烁光线时从阳极取得的电子数称为“光电倍增管的增益率”。此时，光电倍增管213的增益率就是“100万倍”。另外，在电子急剧增加时，在电极与阳极之间，通常施加有1000伏以上的电压。这样，在检测器210中，通过闪烁器211将γ射线转换为可视光线，光电子倍增管 213将可视光线转换电信号，从而对从被检体402释放出的γ射线进行检测。如上所述，每当检测器210检测出γ射线时PET扫描仪200就收集检测位置、能量值以及检测时间。在此，使用图5，针对计算多个邻接的监测器201同时检测出γ射线时的检测位置与能量值的处理的一例进行简单地说明。图5为表示由实施例1中的安格 (Anger)型的检测器检测到的信息的图。例如，PET扫描仪200通过进行安格型位置计算处理，从而确定检测位置。另外， 例如在光电倍增管213为位置检测型光电倍增管时，PET扫描仪200使用位置检测型光电倍增管213来收集检测位置。如图5的(1)所示，使用3个光电倍增管213在同一个定时将闪烁光线转换为电信号并加以输出的情况来进行说明。此时，PET扫描仪200取得同时输出了电信号的光电倍增管213的位置，取得从同时输出了电信号的光电倍增管213输出的电信号的各个能量(energy)值。并且，PET扫描仪200根据所取得的能量值计算重心位置，并确定与计算出的重心位置对应的闪烁器211。另外，PET扫描仪200累计在同一定时将闪烁光线转换为电信号并加以输出的各光电倍增管213所输出的电信号的能量值，并将成为累计结果的能量值作为入射至检测器210的γ射线的能量值。如图5的⑵所示，每当检测器210检测到γ射线时，PET扫描仪200就收集唯一识别闪烁器211的“闪烁器编号”、“能量值”、“检测时间”。在图5的⑵所示的例子中，除了示出“闪烁器编号”、“能量值”、“检测时间”之外，还示出了输出作为唯一确定检测器210 的信息的“模块ID”的情况。在此，检测时间也可以是时刻等绝对时间，也可以是从PET图像的摄影开始时刻开始的经过时间。检测器210例如以KTlt^12sec(Psec)单位的精度来收集检测时间。另外，此后，控制台装置500从PET扫描仪200接收计数信息来生成同时计数信息，并使用所生成的同时计数信息来重建PET图像。在此，在针对根据计数信息生成的同时计数信息进行了简单说明后，针对实施例1 中的PET扫描仪200的有效视野与检测灵敏度进行说明。在从正电子放射核素中释放出一对Y射线，并且检测器210检测出一对γ射线双方时，每当从正电子放射核素中释放出Y 射线时就使用检测器210收集2个计数信息。同时计数信息表示每当从正电子放射核素中释放出Y射线时就被收集到的2个计数信息的组合。即，在连结同时计数信息所包含的2 个计数信息所包含的各检测位置而成的直线上的任一点，将释放出一对Y射线。使用存在在连结同时计数信息所包含的2个检测位置的各个检测位置而成的直线上释放出一对Y 射线的放射核素的现象来重建PET图像。其结果，同时计数信息的数量越多PET图像的画质就越好，同时计数信息的数量越少PET图像的画质就越差。另外，每当从正电子放射核素中释放出Y射线时，同时计数信息就包含2个计数信息。其结果，在检测器210检测出一对Y射线双方时被生成，在检测器210检测出一对γ射线的一方时不被生成。图6为表示实施例1中的PET扫描仪的有效视野的图。图6示出了在Y轴方向上观察PET扫描仪200时TL平面的截面图。在图6中，210表示检测器，210a表示位于图6 上部的检测器210组中的位于左端的检测器210，210b表示位于图6上部的检测器210组中的位于右端的检测器210，210c表示位于图6下部的检测器210组中的位于左端的检测器210，210d表示位于图6下部的检测器210组中的位于右端的检测器210。220表示PET 扫描仪200的有效视野。如果检测器210未检测出一对γ射线的双方，则无法生成同时计数信息。根据该情况，图6所示的PET扫描仪200能够检测出一对Y射线双方的范围如图6的有效视野 220所示，将成为连结检测器210a与检测器210c而成的直线与连结检测器210b与检测器 210d而成的直线所包围的范围。图7为表示实施例1中的PET扫描仪的检测灵敏度的图。图7示出了在Y轴方向上观察PET扫描仪200时TL平面的截面图。在图7中，231-233表示有效视野220内的任意位置。位置231位于PET扫描仪200的有效视野端，位于连结检测器210a与检测器210c 而成的直线上。位置232位于PET扫描仪200的有效视野端，位于连结检测器210b与210d 而成的直线上。位置233位于PET扫描仪200的有效视野的中心，位于连结检测器210a与检测器210d而成的直线与连结检测器210b与检测器210c而的直线相交叉的位置。234表示连结位于图6的上部或下部的检测器210组、检测器210a与检测器210d而成的直线与连结检测器210b与检测器210c而成的直线所包围的区域，235表示连结检测器210a与检测器210c而成的直线或连结检测器210b与检测器210d而成的直线与连结210a与检测器 210d而成的直线与连结210b与检测器210c而成的直线所包围的区域。在图7所示的例子中，在位置231释放出一对γ射线时，一对Y射线分别朝向检测器210a与检测器210c被释放出，只有在检测到检测器210a与检测器210c时才生成同时计数信息。换而言之，即使在位置231释放出一对、射线，如果在一对、射线的朝向的方向没有检测器210a或检测器210c，则检测器210不会检测出在位置231释放出的一对 Y射线的双方，从而不会生成同时计数信息。对于位置232也同样。另一方面，在位置233释放出一对γ射线时，如果一对Y射线的朝向方向为区域 234时，则PET扫描仪200的检测器210能够检测出一对Y射线双方，从而能够生成同时计数信息。即，在图7所示的例子中，PET扫描仪200与位置231或位置232不同，使用位于上部的所有检测器210与位于下部的所有检测器210，能够检测出在位置233释放出的、 射线。这样，在PET扫描仪200中，与位于有效视野的中心的位置相比，在偏离有效视野中心的位置，被检测出的一对、射线的数量减少。另外，当被检测出的、射线的数量减少时，PET图像的画质发生劣化。换而言之，当被检测出的Y射线的数量减少时，检测灵敏度下降。即，PET扫描仪200中，越远离有效视野中心检测灵敏度就越下降。图8为表示实施例1中的控制台装置的结构的一例的框图。如以下详细说明的那样，控制台装置500在使关心区域位于PET扫描仪的有效视野中心的基础上使PET扫描仪 200收集计数信息，并根据PET扫描仪200收集到的计数信息来生成同时计数信息从而重建 PET图像。在图8所示的例子中，为了便于说明，除了控制台装置500以外，还一起示出了 PET 扫描仪200与X射线CT扫描仪300。在图8所示的例子中，控制台装置500具有输入输出部501、存储部510与控制部520。输入输出部501与控制部520连接。输入输出部501从利用PET-CT装置100的利用者处受理各种指示，并将受理到的各种指示发送至控制部520。另外，输入输出部501从控制部520接收信息，并将接收到的信息输出给利用者。例如，输入输出部501可以是键盘 (Keyboard)或鼠标(Mouse)、麦克风(Mike)等，或者监视器(Monitor)或扬声器(Speaker) 等。另外，针对由输入输出部501受理到的信息或指示的详细、或由输入输出部501输出的信息的详细内容，在此省略说明，在针对相关各部分进行说明时一起说明。存储部510与控制部520连接。存储部510存储控制部520所进行的各种处理所使用的数据。存储部510可以是例如RAM (Random Access Memory 随机存取存储器)或闪存储器(flash memory)等半导体存储元件或者硬盘(Hard disk)或光盘等存储装置。在图8所示的例子中，存储部510具有过去图像表511。过去图像表511将被检体的形态图像与功能图像对应起来预先进行存储。具体情况是，过去图像表511与识别被检体的识别信息对应地存储针对被检体在过去拍摄到的X 射线CT图像与PET图像。与过去图像表511对应地存储的X射线CT图像与PET图像是例如，针对同一被检体由PET-CT装置100在过去拍摄到的X射线CT图像与PET图像，形态图像内的位置与功能图像内的位置被关联起来。换而言之，当指定一个功能图像内的位置时， 就确定出与被指定的位置对应的形态图像内的位置。图9为表示实施例1中的过去图像表所存储的形态图像的一例的图。在图9中， 601表示被检体在轴面的X射线CT图像，602表示被检体在冠状面的X射线CT图像，603表示被检体在矢状面的X射线CT图像。换而言之，601表示图ι中的被检体在η平面的截面图像，602表示被检体在XY平面的图像，603表示被检体在YL平面的图像。以下，将被检体在轴面的X射线CT图像称为“纵切图像”，将被检体在冠状面的X射线CT图像称为“冠状图像”，将被检体在矢状面的X射线CT图像称为“矢状图像”。在图9所示的例子中，过去图像表511与识别被检体的识别信息对应地存储纵切图像、冠状图像以及矢状图像作为形态图像。但是，过去图像表511并不限定于存储纵切图像、冠状图像以及矢状图像的情况。例如，过去图像表511也可以不存储纵切图像、冠状图像以及矢状图像中的一部分图像。另外，例如，过去图像表511可以存储由X射线CT扫描仪300取得的投影数据本身，控制部520可以根据过去图像表511所存储的投影数据来重建纵切图像、冠状图像以及矢状图像。在此，过去图像表511所存储的图像可以是由PET-CT装置100在过去拍摄到的图像，也可以是由其他装置拍摄到的图像。控制部520与输入输出部501以及存储部510连接。控制部520具有存储规定了各种处理步骤等的程序的内部存储器，控制各种处理。控制部520是例如ASIC(AppliCati0n Specific Integrated Circuit 特定用途集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array 现场可编程门阵列)、CPU(Central Processing Unit 中央处理器)、MPU(Micro Processing Unit :微处理器)等电子电路。在图8所示的例子中，控制部520具有PET图像重建部521、X射线CT图像摄像处理部522、图像取得部523、位置取得部524、转换部525 与位置关系调整部526。PET图像重建部521接收由PET扫描仪200收集到的计数信息，并基于接收到的计数信息来重建PET图像。具体情况是，PET图像重建部521基于接收到的计数信息所包含的能量值与检测时间，来检索表示一对Y射线的计数信息的组合，并生成同时计数信息。并且，PET图像重建部521使用已生成的同时技术信息来重建PET图像。另外，将检索表示一对Y射线的计数信息的组合的操作称为“符合(coincidence)查找”。另外，将由PET图像重建部521生成的同时计数信息的列表称为“符合列表(coincidence list)”。另外，PET 图像重建部521进行沿时间序列拍摄多张关于一个部位的PET图像的PET动态(Dynamic) 拍摄。如后所述，在控制部520中，通过X射线CT图像摄影处理部522、图像取得部523、 位置取得部524、转换部525、位置关系调整部526的协同，在使关心区域位于PET扫描仪 200的有效视野中心的基础上使PET扫描仪200收集计数信息。换而言之，PET扫描仪200 在从被检体的关心区域释放出的一对Y射线的检测效率比从被检体的其他区域释放出的一对放射线的检测效率高的状态下，收集计数信息。其结果，PET图像重建部521通过基于从PET扫描仪200接收到的计数信息来重建PET图像，从而重建关心区域的画质比其他区域高的PET图像。另外，针对PET图像重建部521的PET图像重建处理，例如可以使用逐次近似法等任意方法，因此省略详细说明。返回至图8的说明中，如以下所说明的，控制部520通过X射线CT图像摄像处理部522、图像取得部523、位置取得部524、转换部525以及位置关系调整部5 的协同，在使关心区域位于PET扫描仪200的有效视野中心的基础上使PET扫描仪200收集计数信息。当经由输入部501从利用者拍摄受理到对被检体PET图像的意图的摄像指示时， X射线CT图像摄像处理部522使X射线CT扫描仪300动作，从而拍摄X射线CT图像。具体情况是，X射线CT图像摄像处理部522通过从X射线CT扫描仪300接收投影数据并重建接收到的投影数据从而拍摄X射线CT图像。将由X射线CT图像摄像处理部522拍摄到的形态图像称为“摄像形态图像”。例如，X射线CT图像摄像处理部522使X射线CT扫描仪300动作，并接收由X射线CT扫描仪300收集到的X射线的投影数据与X射线检测位置。在此，例如，X射线CT图像摄像处理部522在图8未图示的存储部510的表中存储X射线投影数据与X射线检测位置。并且，X射线CT图像摄像处理部522通过使用接收到的X射线投影数据与X射线检测位置来重建X射线CT图像，从而重建被检体的纵切图像、冠状图像以及矢状图像。但是，X射线CT图像摄像处理部522的形态图像摄像处理并不限定于此。例如，X 射线CT图像摄像处理部522也可以通过使X射线CT扫描仪300的X射线管301不以被检体402的体轴为中心旋转而一边沿被检体402的体轴移动一边照射X射线，从而拍摄扫描 (kanoscope:扫描显示器)图像。具体情况是，X射线CT图像摄像处理部522也可以拍摄冠状(coronal)面的扫描图像，并拍摄矢状(Sagittal)面的扫描图像。图10为表示拍摄扫描图像的点。在图10中，304表示以被检体402的体轴为中心旋转X射线管301时的轨迹。在X射线CT扫描仪300的X射线管301 —边以被检体402 的体轴为中心旋转一边照射X射线时，X射线管301移动轨迹304。在图10中，305是表示拍摄扫描图像时的X射线管301的移动方向的箭头。如图10的箭头305所示，在拍摄扫描图像时，X射线管301不旋转地一边沿X轴方向移动一边照射X射线。在图10所示的例子中，示出了 X射线管301对被检体402朝Z 轴方向照射X射线的情况。因此，在图10所示的例子中，X射线CT图像摄像处理部522拍摄XY平面中的被检体402在冠状面的扫描图像。另外，在拍摄ZX平面中的被检体402在矢冠状面的扫描图像时，X射线管301在被检体402的侧面一边朝Y轴方向照射X射线一边在X轴上移动并照射X射线。返回至图8的说明中。当经由输入输出部501从利用者处受理到拍摄被检体的PET 图像的意图的摄像指示时，图像取得部523从过去图像表511中取得针对被PET-CT装置 100拍摄的被检体而预先存储的形态图像。例如，当经由输入输出部501从利用者处接收到识别被检体的识别信息时，图像取得部523取得与接收到的识别信息对应的纵切(axial) 图像、冠状图像以及矢状图像。换而言之，图像取得部523取得针对被检体在过去拍摄到的纵切图像、冠状图像以及矢状图像。将由图像取得部523取得的形态图像称为“取得形态图像”。将被PET-CT装置100拍摄的被检体称为“摄像被检体”。位置取得部5M取得作为由图像取得部523取得的形态图像的取得形态图像内的、在与取得形态图像关联地拍摄到的功能图像中被确定的关心区域所对应的位置。例如， 位置取得部5M从过去图像表511中取得与由图像取得部523取得的形态图像对应的功能图像，并取得已取得的功能图像中的关心区域的位置。举出更详细的一个例子进行说明，位置取得部5M从过去图像表511中取得与由图像取得部523取得的形态图像对应的PET图像。并且，位置取得部5M在PET图像中确定像素值比其他区域高的区域，并取得与确定出的PET图像内的位置关联的取得形态图像内的位置。转换部525基于摄像形态图像内的位置与取得形态图像内的位置之间的对应关系，将由位置取得部5M取得的取得形态图像内的位置转换为摄像形态图像内的位置。也就是说，转换部525将过去形态图像内的位置转换为当前拍摄到的形态图像内的位置。具体情况是，转换部525识别摄像形态图像内的位置与取得形态图像内的位置之间的对应关系。也就是说，转换部525识别针对被检体而预先拍摄并存储至过去图像表511 中的形态图像内的位置与针对被检体重新拍摄到的形态图像内的位置之间的对应关系。图 11为表示识别摄像形态图像内的位置与取得形态图像内的位置之间的对应关系的点的图。 在图11中，601-603表示在过去图像表511中预先存储的取得形态图像。换而言之，601-603 例如表示针对被检体在过去拍摄到的形态图像。604-606表示由X射线CT图像摄像处理部 522拍摄到的摄像形态图像。换而言之，604-606表示针对被检体重新拍摄到的形态图像。 601为纵切图像，602与605为冠状图像，603与606为矢状图像。在图11所示的例子中，示出了 X射线CT图像摄像处理部522拍摄冠状面的扫描图像，并拍摄矢状面的扫描图像的情况。换而言之，示出了 X射线CT图像摄像处理部522不重新拍摄纵切图像的情况。例如，转换部525在摄像形态图像内，识别被检体的特征部分。在图11所示的例子中，转换部525在冠状图像602内识别被检体肩骨的位置611与背骨的位置612，在纵切图像603内识别被检体肩骨的位置611与背骨的位置612。并且，例如，转换部525在取得形态图像内识别被检体的特征部分。在图11所示的例子中，转换部525在冠状图像605内识别被检体肩骨的位置621与背骨的位置622，在矢状图像606内识别被检体肩骨的位置 621与背骨的位置622。另外，例如，转换部525通过将在摄像形态图像内识别出的被检体的特征部分的位置与在取得形态图像内识别出的被检体的特征部分的位置对应起来，从而识别摄像形态图像内的位置与取得形态图像内的位置之间的对应关系。在图11所示的例子中，识别为取得形态图像内的位置621与摄像形态图像内的位置611对应，并识别为取得形态图像内的位置622与摄像形态图像内的位置612对应。另外，转换部525即使针对取得形态图像内的位置611或612以外的位置，也基于距离位置611或612的距离，来识别与摄像形态图像内的位置之间的对应关系。此时，在取得摄像图像内的被检体的比例尺(Scale)与摄像形态图像内的被检体的比例尺不同时，转换部525在考虑比例尺差异的基础上，识别对应关系。另外，具体情况是，转换部525基于识别出的对应关系，将由位置取得部5M取得的取得形态图像内的位置转换为摄像形态图像内的位置。在此，由位置取得部5M取得的取得形态图像内的位置为表示关心区域的位置。因此，换而言之，转换部525取得重新拍摄到的形态图像内的关心区域的位置。图12为表示实施例1中的位置转换的图。在图12中，631表示与关心区域对应的取得形态图像内的位置。换而言之，631例如表示位于针对被检体在过去拍摄到的形态图像内的关心区域的位置。632表示与位置631对应的摄像形态图像内的位置。641表示位置 631与位置611之间在X轴上的距离，642表示位置631与位置612之间在Y轴上的距离， 643表示位置631与位置612之间在Z轴上的距离。651表示位置632与位置621之间在X 轴上的距离，652表示位置632与位置622之间在Y轴上的距离，653表示位置632与位置 622之间在Z轴上的距离。使用取得形态图像与摄像形态图像的尺度相同的情况进行说明。例如，转换部525识别距离641、距离642以及距离643。并且，例如，转换部525在摄像形态图像中识别距离 X轴上的位置611的距离为距离641、距离Y轴上的位置612的距离为距离642、距离Z轴上的位置612的距离为距离643的位置。换而言之，转换部525在摄像形态图像内，识别距离 641与距离651相等、距离642与距离652相等、距离643与距离653相等的位置。并且，转换部525将识别出的位置作为转换后的位置。位置关系调整部5 基于成为转换部525的转换结果的摄像形态图像内的位置， 来调整检测器210与被检体之间的位置关系。具体情况是，位置关系调整部5 按照使在成为转换部525的转换结果的位置从正电子放射核素释放出的一对放射线的检测效率比其他位置的检测效率高的方式来调整位置关系。换而言之，位置关系调整部5 按照使成为转换部525的转换结果的位置位于PET扫描仪200的有效视野的中心的方式来进行调整。更详细而言，位置关系调整部5 通过沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向来移动床400的床板401的位置，从而使成为转换部525的转换结果的位置位于有效视野的中心。 例如，使用图12所示的例子进行说明，位置关系调整部5 移动床板401以便使位置632 位于有效视野的中心。其结果，在PET-CT装置100中，关心区域将位于有效视野的中心，关心区域的画质高于其他区域。使用图13示出与实施例1相关的PET-CT装置100的处理流程的一例。图13为表示与实施例1相关的PET-CT装置的处理流程的一例的流程图。如图13所示，在PTE-CT装置100中，当接收到拍摄指示时(步骤SlOl为肯定)， X射线CT图像摄像处理部522使X射线CT扫描仪300动作，并拍摄X射线CT图像(步骤 S102)。也就是说，X射线CT图像摄像处理部522拍摄摄像形态图像。例如，X射线CT图像摄像处理部522拍摄冠状面的扫描图像，并拍摄矢状面的扫描图像。另外，图像取得部523取得预先存储的形态图像(步骤S10;3)。也就是说，图像取得部523获取取得形态图像。例如，图像取得部523取得针对被检体在过去拍摄到的纵切图像、冠状图像以及矢状图像。并且，位置取得部5M取得与关心区域对应的取得形态图像内的位置(步骤 S104)。例如，位置取得部5M在与取得形态图像对应的PET图像内确定像素值比其他区域高的区域，并取得与确定出的PET图像内的位置关联的取得形态图像内的位置。并且，转换部525识别摄像形态图像内的位置与取得形态图像内的位置之间的对应关系(步骤S105)。例如，转换部525在摄像形态图像内识别被检体肩骨的位置611与背骨的位置612，在取得形态图像内识别被检体肩骨的位置621与背骨的位置622。并且，转换部525通过将在摄像图像内识别出的位置与在取得形态图像内识别出的位置对应起来， 从而识别摄像形态图像内的位置与取得形态图像内的位置之间的对应关系。并且，转换部 525基于识别出的对应关系，将由位置取得部5M取得的取得形态图像内的位置转换为摄像形态图像内的位置(步骤S106)。并且，位置关系调整部5 基于成为转换部525的转换结果的摄像形态图像内的位置，来调整检测器210与被检体之间的位置关系(步骤S107)。例如，位置关系调整部5 按照使成为转换部525的转换结果的摄像形态图像内的位置位于PET扫描仪200的有效视野的中心的方式来进行调整。并且，PET图像重建部521使PET扫描仪200动作来重建PET图像(步骤S108)。
另外，上述处理步骤并不限定于上述顺序，也可以在不使处理内容矛盾的范围内适当地变更。例如，也可以在SlOl之前执行上述步骤S102，也可以同时执行。如上所述，根据实施例1，PET-CT装置100预先存储被检体的形态图像。另夕卜， PET-CT装置100从过去图像表511中取得针对被检体预先存储的形态图像，并取得作为已取得的形态图像的取得形态图像内的、在与取得形态图像相关联地被拍摄到的功能图像内被确定的关心区域所对应的位置。并且，PET-CT装置100基于作为拍摄到的形态图像的摄像形态图像内的位置与取得形态图像内的位置之间的对应关系，来将已取得的取得形态图像内的位置转换成摄像形态图像内的位置。并且，PET-CT装置100基于成为转换结果的摄像形态图像内的位置，来调整检测器210与被检体之间的位置关系。其结果，能够使在关心区域内从正电子放射核素释放出的一对放射线的检测效率比其他位置的检测效率高，并且能够使关心区域与其他区域比良好。另外，如上所述，根据实施例1，PET-CT装置100按照使成为位置转换部的转换结果的位置位于PET扫描仪200的有效视野的中心的方式来调整位置关系。其结果，能够使在关心区域内从正电子放射核素释放出的一对放射线的检测效率比其他位置的检测效率高， 并且能够使关心区域的画质比其他区域良好。接着，目前为止针对实施例1进行了说明，但也可以通过其他实施方式来执行。因此，以下，针对其他实施例进行说明。例如，在上述实施例中，使用利用X射线CT扫描仪300来拍摄被检体的形态图像的情况进行了说明。但是，也可以不使用X射线CT扫描仪300来拍摄形态图像。例如，可以使用MRI (Magnetic Resonance Imaging)来拍摄形态图像，也可以使用任意装置来拍摄形态图像。另外，在上述实施例中，使用过去图像表511存储X射线CT图像作为形态图像的情况进行了说明。但是，过去图像表511也可以不存储X射线CT图像，例如也可以存储MRI 图像，也可以存储任意形态图像。另外，例如，在上述实施例中，针对过去图像表511存储形态图像与功能图像的情况进行了说明，但并不限定于此。例如，过去图像表511也可以将形态图像与位于形态图像内的关心区域的位置对应地存储。位于形态图像内的关心区域的位置与形态图像关联并在被拍摄到的功能图像中被确定。另外，例如，过去图像表511也可以只存储形态图像。此时，例如，PET-CT装置100 从利用者处受理由过去图像表511存储的形态图像内的、与关心区域对应的位置。另外，例如，在上述实施例中，针对位置取得部5 在PET图像内确定像素值比其他区域高的区域的情况进行了说明，但并不限定于此。例如，位置取得部5M也可以从过去图像表511中取得与由图像取得部523取得的形态图像对应的功能图像，并将取得的功能图像输出给利用者。此时，位置取得部524也可以从利用者处受理位于已输出的功能图像内的关心区域的位置，并取得与受理到的位置关联的形态图像内的位置。另外，例如，X射线CT图像摄像处理部522也可以在设定成由X射线CT扫描仪300 释放出的放射线的辐射剂量比通常低的基础上，取得X射线CT图像或扫描图像。这是因为如上所述，由X射线CT图像摄像处理部522取得的形态图像限于用于位置对准。其结果， 能够抑制被检体的被辐射量。
另外，例如，在上述实施例中，针对转换部525通过识别并使用被检体的特征部分来识别对应关系的情况进行了说明，但并不限定于此。例如，转换部525也可以将取得形态图像与摄像形态图像输出给利用者，而利用者设定取得形态图像与摄像形态图像之间的对应关系。另外，例如，在上述实施例中，针对沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动床板的位置的情况进行了说明，但并不限定于此。例如，在床板的位置沿X轴方向与Y轴方向移动而不沿Z轴方向移动时，也可以沿X轴方向与Y轴方向移动。另外，例如，在存在多个关心区域并且由位置取得部5M取得多个位置时，位置关系调整部5 也可以计算多个位置的重心，并且使计算出的重心的位置成为PET扫描仪200 的有效视野的中心的方式来调整位置关系。另外，操作者也可以根据多个位置来指定判断为重要的1个位置。其结果，能够高精度地拍摄关于具有多个的关心区域中的各个关心区域的功能图像。另外，例如，在上述实施例中，针对控制台装置500从PET扫描仪200接收计数信息并加以使用的情况进行了说明，但并不限定于此。例如，控制台装置500也可以从PET扫描仪200接收检测器210的检测结果本身。此时，控制台装置500接收从光电倍增管213 输出的波形数据本身，并根据接收到的波形数据来生成计数信息。另外，例如，在上述实施例中，针对控制台装置500从PET扫描仪200接收计数信息并生成同时计数信息的情况进行了说明，但并不限定于此。例如，PET扫描仪200也可以根据计数信息来生成同时计数信息，并将生成的同时计数信息发送至控制台装置500。另外，例如，在上述实施例中，使用PET-CT装置进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以使用 SPECT-CT 装置、PET-MRI (Magnetic Resonance Imaging)装置、SPECT-MRI 装置，可以使用任意装置。另外，例如，过去图像表511也可以存储被检体的扫描图像作为被检体的形态图像，也可以存储表示被检体的形态的任意图像。另外，例如，放射线成像装置也可以不使用过去图像表511来调整检测器与被检体之间的位置关系。图14为表示未使用过去图像表的控制台装置的结构的一例的图。以下，针对与图8所示的实施例1中的控制台装置同样的点，在使用相同附图标记的基础上省略说明。在图14所示的例子中，为了便于说明，除了控制台装置700之外，还一起示出了 PET扫描仪200与X射线CT扫描仪300。在图14所示的例子中，控制台装置700具有输入输出部501、存储部710与控制部720。存储部710与控制部720连接。存储部710存储控制部720的各种处理使用的数据。控制部720与输入输出部510以及存储部710连接。控制部720具有存储规定各种处理步骤等的程序的内部存储器，控制各种处理。控制部720是例如，ASIC、FPGA、CPU、 MPU等电子电路。在图14所示的例子中，控制部720具有PET图像重建部521、X射线CT图像摄像处理部522、确定部721与位置关系调整部722。确定部721在被拍摄到的摄像形态图像中确定关心区域的位置。例如，确定部721 通过从该利用者处受理确定摄像形态图像中的关心区域的位置的确定操作，来确定关心区域的位置。
列举出更详细的一个例子进行说明。X射线CT图像摄像处理部522拍摄扫描图像或X射线CT图像。在此，确定部721经由输入输出部501将由X射线CT图像摄像处理部 522拍摄到的扫描图像或X射线CT图像输出给利用者，并经由输入输出部501从利用者处受理确定所输出的扫描图像或X射线CT图像内的位置的确定操作。并且，确定部721确定通过从操作者处受理到的确定操作而确定的位置作为关心区域的位置。另外，例如，确定部721也可以预先存储确定摄像形态图像内的位置的确定信息， 并基于确定信息来确定摄像形态图像中的关心区域的位置。此时，确定部721存储例如“头部”或“耳朵”、“心脏”等被检体的部位的名称作为确定信息。并且，确定部721根据摄像形态图像来确定通过确定信息表示的部位的位置。信息例如预先由利用者输入。位置关系调整部722基于由确定部721确定的摄像形态图像内的位置，来调整检测用于生成核医学图像的放射线的检测器210与被检体之间的位置关系。图15为表示未使用过去图像表时的处理流程的一例的流程图。如图15所示，当接收到摄像指示时(步骤S201为肯定)，X射线CT图像摄像处理部522使X射线CT扫描仪300动作，来拍摄X射线CT图像(步骤S202)。也就是说，X射线CT图像摄像处理部522拍摄摄像形态图像。例如，X射线CT图像摄像处理部522拍摄被检体的扫描图像。并且，确定部721在被拍摄到的摄像形态图像内，确定关心区域的位置(步骤 S203)。例如，通过从利用者处受理扫描图像内的位置，来确定关心区域的位置。并且，位置关系调整部722基于由确定部721确定的摄像形态图像内的位置，来调整检测器210与被检体之间的位置关系(步骤S204)。例如，位置关系调整部722按照使由确定部721确定的关心区域的位置位于PET扫描仪200的有效视野的中心的方式来进行调離
iF. ο并且，PET图像重建部521使PET扫描仪200动作来重建PET图像(步骤S205)。如上所述，在不使用过去图像表的方法中，能够不使用过去图像表就使关心区域比其他区域良好。例如，不使用过去图像表的方法在检测器的面积较大时，在基于摄像形态图像来确定大致位置的基础上进行动态拍摄时是有效的。另外，可以手动进行在本实施例中所说明的各处理中的、作为自动进行所说明的处理的全部或一部分，或者也可以使用众所周知的方法自动进行作为手动进行所说明的处理的全部或一部分。另外，针对包含上述文中或附图中所示的处理步骤、控制步骤、具体名称、各种数据或参数的信息(图1至图15)，除特别记载时以外可以任意变更。另外，图示的各装置的各构成要素为功能概念上的要素，未必需要在物理上如图示那样被构成。即，各装置的分散、合并的具体形态并不限定于图示，可以根据各种负载或使用状况等，以任意单位在功能上或物理上分散、合并以及构成其全部或一部分。例如，在上述实施例中，例示了控制台装置500重建PET图像或X射线CT图像，执行基于检测出放射线的次数的判断的情况，但并不限定于此。例如，重建PET图像的控制部也可以是不同于控制台装置500的装置。此时，重建PET图像的控制部也可以经由网络连接作为PET-CT装置100的外部装置。另外，在本实施例中所说明的PET-CT装置100的控制程序可以经由因特网等网络发布。另外，控制程序也可以存储至硬盘、软盘(FD)、⑶-ROM、MO、DVD等计算机可读存储介质，通过计算机从存储介质中读出来执行。针对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而示出的， 并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够通过其他各种方式来实施，在不脱离发明的要旨范围内，可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形与本包含在发明的范围或要旨内一样，被包含在专利要求范围内所述的发明与其均等范围内。还有，根据上述实施方式中公开的适宜多个的构成要素的组合，可以形成各种的发明。例如既可以删除从实施方式中显示的全部构成要素的几个构成要素，又可以适当地组合不同实施方式内的构成要素。本领域技术人员容易想到其它优点和变更方式。因此，本发明就其更宽的方面而言不限于这里示出和说明的具体细节和代表性的实施方式。因此，在不背离由所附的权利要求书以及其等同物限定的一般发明概念的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。
权利要求
1.一种放射线成像装置，其特征在于，包括 存储部，其预先存储被检体的形态图像； 形态图像摄像部，其拍摄上述被检体的形态图像；图像取得部，其从上述存储部中取得针对被上述形态图像摄像部拍摄的摄像被检体而预先存储的形态图像；位置取得部，其取得作为由上述图像取得部取得的形态图像的取得形态图像内的、在与该取得形态图像相关联地拍摄到的功能图像中被确定的关心区域所对应的位置；转换部，其基于作为由上述形态图像摄像部拍摄到的形态图像的摄像形态图像内的位置与上述取得形态图像内的位置之间的对应关系，来将由上述位置取得部取得的该取得形态图像内的位置转换为该摄像形态图像内的位置；以及位置关系调整部，其基于成为上述转换部的转换结果的上述摄像形态图像内的位置， 来调整对用于生成核医学图像的放射线进行检测的检测器与上述被检体之间的位置关系。
2.根据权利要求1所述的放射线成像装置，其特征在于上述位置关系调整部按照使成为上述转换部的转换结果的位置位于上述检测器的有效视野的中心的方式来调整上述位置关系。
3.根据权利要求2所述的放射线成像装置，其特征在于在由上述位置取得部取得了多个位置时，上述位置关系调整部计算该多个位置的重心，并按照使计算出的重心位置位于上述检测器的有效视野的中心的方式来调整上述位置关系。
4.根据权利要求2所述的放射线成像装置，其特征在于在由上述位置取得部取得了多个位置时，上述位置关系调整部按照使该多个位置中操作者选择出的位置位于上述检测器的有效视野的中心的方式来调整上述位置关系。
5.一种控制方法，其特征在于，包括 拍摄被检体的形态图像，将针对被拍摄的摄像被检体而预先存储至规定的存储部中的形态图像从上述存储部中取出，取得作为已取得的形态图像的取得形态图像内的、在与该取得形态图像相关联地被拍摄到的功能图像中被确定的关心区域所对应的位置，基于作为被拍摄到的形态图像的摄像形态图像内的位置与上述取得形态图像内的位置之间的对应关系，来将已取得的该取得形态图像内的位置转换为该摄像形态图像内的位置，基于成为转换结果的上述摄像形态图像内的位置，来调整对用于生成核医学图像的放射线进行检测的检测器与上述被检体之间的位置关系。
6.一种放射线成像装置，其特征在于，包括 形态图像摄像部，其拍摄被检体的形态图像；确定部，其在由上述形态图像摄像部拍摄到的摄像形态图像内，确定关心区域的位置；以及位置关系调整部，其基于由上述确定部确定的上述摄像形态图像内的位置，来调整对用于生成核医学图像的放射线进行检测的检测器与上述被检体之间的位置关系。
7.根据权利要求6所述的放射线成像装置，其特征在于上述确定部通过从利用者处受理确定上述摄像形态图像中的上述关心区域的位置的确定操作，来确定该关心区域的位置。
8.—种控制方法，其特征在于，包括 拍摄被检体的形态图像，在被拍摄到的摄像形态图像中，确定关心区域的位置，基于被确定的上述摄像形态图像内的位置，来调整对用于生成核医学图像的放射线进行检测的检测器与上述被检体之间的位置关系。
全文摘要
本发明涉及放射线成像装置、方法以及程序。该放射线成像装置能够使关心区域的画质比其他区域良好。本发明涉及的放射线成像装置具有存储部、形态图像摄像部、图像取得部、位置取得部、转换部与位置关系调整部。形态图像摄像部拍摄被检体的形态图像。图像取得部从存储部中取得形态图像。位置取得部取得已取得的取得形态图像内的、与关心区域对应的位置。转换部将取得形态图像内的位置转换为摄像形态图像内的位置。位置关系调整部基于转换结果，来调整检测器与被检体之间的位置关系。
文档编号A61B6/03GK102266233SQ20111015503
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月31日 优先权日2010年6月4日
发明者高山卓三 申请人:东芝医疗系统株式会社, 株式会社东芝