(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価装置であって、
ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する試薬空間と、前記試薬空間内に形成された、前記液体試薬が流入しない、互いに異なる体積を有する複数の欠損領域とを有するファントムであって、前記欠損領域を除く前記試薬空間が前記液体試薬で満たされているファントムを評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムを用いて撮像したＳＰＥＣＴ画像の画像データを記憶する手段と、
前記ファントムの形状を示すファントムデータを記憶する手段と、
前記ファントムデータに基づいて前記ＳＰＥＣＴ画像を標準化する手段と、
前記標準化手段により標準化されたＳＰＥＣＴ画像における各欠損領域に対応する部分の画像データに基づいて、前記評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムの特性を示す評価指標を算出する手段と、を有し、
前記試薬空間の形状は実質的に円筒であり、
前記複数の欠損領域は、いずれも実質的に直方体であり、円筒の円周方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なることを特徴とするＳＰＥＣＴ撮像システムの評価装置。
【請求項２】
ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価装置であって、
ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する試薬空間と、前記試薬空間内に形成された、前記液体試薬が流入しない、互いに異なる体積を有する複数の欠損領域とを有するファントムであって、前記欠損領域を除く前記試薬空間が前記液体試薬で満たされているファントムを評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムを用いて撮像したＳＰＥＣＴ画像の画像データを記憶する手段と、
前記ファントムの形状を示すファントムデータを記憶する手段と、
前記ファントムデータに基づいて前記ＳＰＥＣＴ画像を標準化する手段と、
前記標準化手段により標準化されたＳＰＥＣＴ画像における各欠損領域に対応する部分の画像データに基づいて、前記評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムの特性を示す評価指標を算出する手段と、を有し、
前記試薬空間の形状は実質的に円筒であり、
前記複数の欠損領域は、いずれも実質的に直方体であり、円筒の半径方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なることを特徴とするＳＰＥＣＴ撮像システムの評価装置。
【請求項３】
ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価装置であって、
ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する試薬空間と、前記試薬空間内に形成された、前記液体試薬が流入しない、互いに異なる体積を有する複数の欠損領域とを有するファントムであって、前記欠損領域を除く前記試薬空間が前記液体試薬で満たされているファントムを評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムを用いて撮像したＳＰＥＣＴ画像の画像データを記憶する手段と、
前記ファントムの形状を示すファントムデータを記憶する手段と、
前記ファントムデータに基づいて前記ＳＰＥＣＴ画像を標準化する手段と、
前記標準化手段により標準化されたＳＰＥＣＴ画像における各欠損領域に対応する部分の画像データに基づいて、前記評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムの特性を示す評価指標を算出する手段と、を有し、
前記試薬空間の形状は実質的に円筒であり、
前記複数の欠損領域は、いずれも実質的に直方体であり、円筒の円周方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる第１のグループと、いずれも実質的に直方体であり、円筒の半径方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる第２のグループとを含み、
前記第１のグループ及び第２のグループの各欠損領域は、それぞれ、円筒の軸方向に互いに所定以上の距離をおいて一列に並んで配置されていることを特徴とするＳＰＥＣＴ撮像システムの評価装置。
【請求項４】
ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価指標の算出方法であって、
コンピュータが、
ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する、実質的に円筒形状の試薬空間と、前記試薬空間内に前記液体試薬が流入しないように形成された、互いに異なる体積を有する、いずれも実質的に直方体の複数の欠損領域であって、円筒の円周方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる前記欠損領域と、を有するファントムであって、前記欠損領域を除く前記試薬空間が前記液体試薬で満たされている前記ファントムを、評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムを用いて撮像したＳＰＥＣＴ画像の画像データを記憶するステップと、
前記ファントムの形状を示すファントムデータを記憶するステップと、
前記ファントムデータに基づいて前記ＳＰＥＣＴ画像を標準化するステップと、
前記標準化されたＳＰＥＣＴ画像における各欠損領域に対応する部分の画像データに基づいて、前記評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムの特性を示す評価指標を算出するステップと、を行うＳＰＥＣＴ撮像システムの評価指標の算出方法。
【請求項５】
ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価指標の算出方法であって、
コンピュータが、
ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する、実質的に円筒形状の試薬空間と、前記試薬空間内に前記液体試薬が流入しないように形成された、互いに異なる体積を有する、いずれも実質的に直方体の複数の欠損領域であって、円筒の半径方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる前記欠損領域と、を有するファントムであって、前記欠損領域を除く前記試薬空間が前記液体試薬で満たされている前記ファントムを、評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムを用いて撮像したＳＰＥＣＴ画像の画像データを記憶するステップと、
前記ファントムの形状を示すファントムデータを記憶するステップと、
前記ファントムデータに基づいて前記ＳＰＥＣＴ画像を標準化するステップと、
前記標準化されたＳＰＥＣＴ画像における各欠損領域に対応する部分の画像データに基づいて、前記評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムの特性を示す評価指標を算出するステップと、を行うＳＰＥＣＴ撮像システムの評価指標の算出方法。
【請求項６】
ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価指標の算出方法であって、
コンピュータが、
ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する試薬空間と、前記試薬空間内に形成された、前記液体試薬が流入しない、互いに異なる体積を有する複数の欠損領域とを有するファントムであって、前記欠損領域を除く前記試薬空間が前記液体試薬で満たされているファントムを評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムを用いて撮像したＳＰＥＣＴ画像の画像データを記憶するステップと、
前記ファントムの形状を示すファントムデータを記憶するステップと、
前記ファントムデータに基づいて前記ＳＰＥＣＴ画像を標準化するステップと、
前記標準化手段により標準化されたＳＰＥＣＴ画像における各欠損領域に対応する部分の画像データに基づいて、前記評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムの特性を示す評価指標を算出するステップと、を行い、
前記ファントムは、
前記試薬空間の形状が実質的に円筒であり、
前記複数の欠損領域が、いずれも実質的に直方体であり、円筒の円周方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる第１のグループと、いずれも実質的に直方体であり、円筒の半径方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる第２のグループとを含み、
前記第１のグループ及び第２のグループの各欠損領域が、それぞれ、円筒の軸方向に互いに所定以上の距離をおいて一列に並んで配置されている、ＳＰＥＣＴ撮像システムの評価指標の算出方法。
【請求項７】
ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価指標を算出するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する、実質的に円筒形状の試薬空間と、前記試薬空間内に前記液体試薬が流入しないように形成された、互いに異なる体積を有する、いずれも実質的に直方体の複数の欠損領域であって、円筒の円周方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる前記欠損領域と、を有するファントムであって、前記欠損領域を除く前記試薬空間が前記液体試薬で満たされている前記ファントムを、評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムを用いて撮像したＳＰＥＣＴ画像の画像データを記憶するステップと、
前記ファントムの形状を示すファントムデータを記憶するステップと、
前記ファントムデータに基づいて前記ＳＰＥＣＴ画像を標準化するステップと、
前記標準化されたＳＰＥＣＴ画像における各欠損領域に対応する部分の画像データに基づいて、前記評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムの特性を示す評価指標を算出するステップと、を実行させるコンピュータプログラム。
【請求項８】
ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価指標を算出するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する、実質的に円筒形状の試薬空間と、前記試薬空間内に前記液体試薬が流入しないように形成された、互いに異なる体積を有する、いずれも実質的に直方体の複数の欠損領域であって、円筒の半径方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる前記欠損領域と、を有するファントムであって、前記欠損領域を除く前記試薬空間が前記液体試薬で満たされている前記ファントムを、評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムを用いて撮像したＳＰＥＣＴ画像の画像データを記憶するステップと、
前記ファントムの形状を示すファントムデータを記憶するステップと、
前記ファントムデータに基づいて前記ＳＰＥＣＴ画像を標準化するステップと、
前記標準化されたＳＰＥＣＴ画像における各欠損領域に対応する部分の画像データに基づいて、前記評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムの特性を示す評価指標を算出するステップと、を実行させるコンピュータプログラム。
【請求項９】
ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価指標を算出するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する試薬空間と、前記試薬空間内に形成された、前記液体試薬が流入しない、互いに異なる体積を有する複数の欠損領域とを有するファントムであって、前記欠損領域を除く前記試薬空間が前記液体試薬で満たされているファントムを評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムを用いて撮像したＳＰＥＣＴ画像の画像データを記憶するステップと、
前記ファントムの形状を示すファントムデータを記憶するステップと、
前記ファントムデータに基づいて前記ＳＰＥＣＴ画像を標準化するステップと、
前記標準化手段により標準化されたＳＰＥＣＴ画像における各欠損領域に対応する部分の画像データに基づいて、前記評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムの特性を示す評価指標を算出するステップと、を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記ファントムは、
前記試薬空間の形状が実質的に円筒であり、
前記複数の欠損領域が、いずれも実質的に直方体であり、円筒の円周方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる第１のグループと、いずれも実質的に直方体であり、円筒の半径方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる第２のグループとを含み、
前記第１のグループ及び第２のグループの各欠損領域が、それぞれ、円筒の軸方向に互いに所定以上の距離をおいて一列に並んで配置されている、コンピュータプログラム。
【請求項１０】
ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価用ファントムであって、
ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する、実質的に円筒形状の試薬空間と、
前記試薬空間内に前記液体試薬が流入しないように形成された、互いに異なる体積を有する、いずれも実質的に直方体の複数の欠損領域であって、円筒の円周方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる前記欠損領域と、を有するＳＰＥＣＴ撮像システムの評価用ファントム。
【請求項１１】
ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価用ファントムであって、
ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する、実質的に円筒形状の試薬空間と、
前記試薬空間内に前記液体試薬が流入しないように形成された、互いに異なる体積を有する、いずれも実質的に直方体の複数の欠損領域であって、円筒の半径方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる前記欠損領域と、を有するＳＰＥＣＴ撮像システムの評価用ファントム。
【請求項１２】
ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価用ファントムであって、
ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する、実質的に円筒形状の試薬空間と、
前記試薬空間内に形成された、前記液体試薬が流入しない、互いに異なる体積を有する複数の欠損領域とを有し、
前記複数の欠損領域は、いずれも実質的に直方体であり、円筒の円周方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる第１のグループと、いずれも実質的に直方体であり、円筒の半径方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる第２のグループとを含み、
前記第１のグループ及び第２のグループの各欠損領域が、それぞれ、円筒の軸方向に互いに所定以上の距離をおいて一列に並んで配置されている、ファントム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、  ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムを定量的に評価するための指標を算出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
被験者にＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を投与して、被験者から放出された放射線を検出するＳＰＥＣＴ検査を行って得られた画像がＳＰＥＣＴ画像である。このＳＰＥＣＴ画像を用いた診断支援システムなどが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ここで、ＳＰＥＣＴ画像の各画素値は、放射線のカウント値である。このため、ＳＰＥＣＴ検査の手法（プロトコール）及びＳＰＥＣＴ撮像装置などの様々な要因によって、実際に検出されるカウント値の絶対的な値のレベルが異なってくる。つまり、ＳＰＥＣＴ検査を行ってＳＰＥＣＴ画像を出力する全体を一つのＳＰＥＣＴ撮像システムとして捉えたとき、各ＳＰＥＣＴ撮像システムは、それぞれ固有な特性を有することになる。
【特許文献１】特開２００６−２０４６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した各ＳＰＥＣＴ撮像システムの固有な特性は、各ＳＰＥＣＴ撮像システムから得られるＳＥＰＣＴ画像の空間分解能などの画像の品質に影響を及ぼす。画像の品質の善し悪しは、ＳＰＥＣＴ画像を用いた診断支援システムで正しい診断を下せるか否かに直結する重大な問題である。それにもかかわらず、従来は、各ＳＰＥＣＴ撮像システムの特性を定量的に評価することができなかった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ＳＰＥＣＴ撮像システムの特性を定量的に評価することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの実施態様に従うＳＰＥＣＴ撮像システムの評価装置は、ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムの評価装置であって、ＲＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｉｓｏｔｏｐｅ）を含む所定の液体試薬が流入する試薬空間と、前記試薬空間内に形成された、前記液体試薬が流入しない、互いに異なる体積を有する複数の欠損領域とを有するファントムであって、前記欠損領域を除く前記試薬空間が前記液体試薬で満たされているファントムを評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムを用いて撮像したＳＰＥＣＴ画像の画像データを記憶する手段と、前記ファントムの形状を示すファントムデータを記憶する手段と、前記ファントムデータに基づいて前記ＳＰＥＣＴ画像を標準化する手段と、前記標準化手段により標準化されたＳＰＥＣＴ画像における、各欠損領域に対応する部分の画像データに基づいて、前記評価対象ＳＰＥＣＴ撮像システムの特性を示す評価指標を算出する手段と、を有する。
【０００７】
好適な実施形態では、前記特性を示す評価指標は、前記欠損領域の体積の変化に対する前記標準化されたＳＰＥＣＴ画像における前記欠損領域に対応する部分のカウント値の変化率を示す指標であってもよい。
【０００８】
好適な実施形態では、前記試薬空間の形状は実質的に円筒であり、前記複数の欠損は、いずれも実質的に直方体であり、円筒の円周方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なるようになっていてもよい。
【０００９】
好適な実施形態では、前記試薬空間の形状は実質的に円筒であり、前記複数の欠損は、いずれも実質的に直方体であり、円筒の半径方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なるようになっていてもよい。
【００１０】
好適な実施形態では、前記複数の欠損は、互いに所定以上の距離をおいて配置されていてもよい。
【００１１】
好適な実施形態では、前記複数の欠損は、体積の小さい順に一列に並んで配置されていてもよい。
【００１２】
好適な実施形態では、前記試薬空間の形状は実質的に円筒であり、前記複数の欠損は、いずれも実質的に直方体であり、円筒の円周方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる第１のグループと、いずれも実質的に直方体であり、円筒の半径方向に沿った辺の長さの相違によって互いに体積が異なる第２のグループとを含んでもよい。このとき、前記第１のグループ及び第２のグループの各欠損領域は、それぞれ、円筒の軸方向に互いに所定以上の距離をおいて一列に並んで配置されていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係るＳＰＥＣＴ撮像システムの評価装置１００について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係るＳＰＥＣＴ撮像システムの評価装置（以下、単に評価装置と称することもある）１００の構成図である。本評価装置１００は、同図に示すように、装置本体１１０と、キーボード及びポインティングデバイスなどの入力装置１５０と、液晶ディスプレイなどの表示装置１６０とを備える。そして、後述するファントム２００（図２〜図７参照）を、複数の評価対象のＳＰＥＣＴ撮像システム（以下、評価対象システムと称する）１８０，１８０，・・・を用いて撮像したＳＰＥＣＴ画像を解析して、各評価対象システムの評価を行う。
【００１５】
装置本体１１０は、例えば汎用的なコンピュータシステムにより構成され、以下に説明する装置本体１１０内の個々の構成要素または機能は、例えば、コンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【００１６】
装置本体１１０は、同図に示すように、テンプレートデータ記憶部１１２と、画像データ記憶部１１４と、標準化処理部１１６と、画像解析部１１８と、指標データベース１２０と、判定部１２２とを有する。
【００１７】
テンプレートデータ記憶部１１２は、ファントム２００の形状を示すテンプレートデータを記憶する。例えば、テンプレートデータは、ファントム２００をＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）またはＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）を用いて撮像したファントム２００の断層形状を示すデータである。あるいは、テンプレートデータは、ファントム２００の設計情報に基づいて生成された数値ファントム（デジタルファントム）であってもよい。
【００１８】
画像データ記憶部１１４は、各評価対象システム１８０，１８０，・・・を用いてファントム２００を撮像したＳＰＥＣＴ画像の画像データを記憶する。
【００１９】
標準化処理部１１６は、画像データ記憶部１１４に記憶されている画像データをテンプレートデータ記憶部１１２に記憶されているテンプレートデータに従って標準化する。標準化処理部１１６の詳細な処理については後述する。
【００２０】
画像解析部１１８は、標準化処理部１１６で標準化された画像データに基づいて解析を行う。例えば、画像解析部１１８は、標準化された画像データから、評価対象システム１８０，１８０，・・・の特性を示す評価指標を算出する。画像解析部１１８の詳細な処理については後述する。
【００２１】
指標データベース１２０は、画像解析部１１８で算出された評価対象システム１８０，１８０，・・・の特性を示す指標を記憶する。
【００２２】
判定部１２２は、指標データベース１２０に蓄積された各評価対象システム１８０，１８０，・・・の特性を示す指標に基づいて、それぞれの評価対象システム１８０の評価を行う。
【００２３】
図２〜図７を用いて、本実施形態に係るファントム２００について説明する。
【００２４】
本実施形態に係るファントム２００は、本実施形態に係る評価装置１００で対象システム１８０，１８０，・・・の評価を行うために用いられる心臓を模したファントムである。すなわち、ファントム２００は、その内部にＲＩを含む所定の液体試薬が流入して、その液体試薬が貯留する試薬空間２６０を有する。試薬空間２６０内には、液体試薬の流入を阻止する欠損領域２７２ａ〜ｄ、２７４ａ〜ｄが複数設けられている。以下、詳細に説明する。
【００２５】
図２は、ファントム２００の外観斜視図である。
【００２６】
ファントム２００は、人体の胴体を模した外容器２１０と、人体の心臓に対応する内容器２５０とを有する。本実施形態では、外容器２１０及び内容器２５０は、いずれも透明なアクリルで構成されている。
【００２７】
図３Ａは外容器２１０の平面図であり、図３Ｂは外容器２１０の正面図である。外容器２１０は、ほぼ楕円形状を有する底面２１２と、底面２１２と同一形状の天井面２１４と、底面２１２及び天井面２１４の円周を囲む側壁２１６とを有する。天井面２１４には、長軸方向及び短軸方向の両方向へその中心部から少しずれた位置に円形の開口２１７が設けられている。断面が開口２１７と同形状で底を有する円筒２１８が、開口２１７から底面２１２へ向かってほぼ垂直に外容器２１０の内部に埋め込まれている。円筒２１８の内部空間は、内容器２５０の収納領域２１９となる。内容器２５０は、収納領域２１９に対して、自在に出し入れされる。
【００２８】
一方、底面２１２と天井面２１４と側壁２１６と円筒２１８とに囲まれた空間は、円筒２１８内部の内容器２５０の収納領域２１９とは別の閉空間２２０となる。この閉空間２２０には、液体注入口２２２，２２２から液体の注入が可能である。本実施形態では、この閉空間２２０が、肺の中の空気を模した発泡スチロール及び水で満たして、人体に近い散乱状態で撮像したＳＰＥＣＴ画像が画像データ記憶部１１４に記憶される。液体注入口２２２，２２２には、栓２２４，２２４をすることができる。
【００２９】
図４は、内容器２５０の平面図であり、図５〜図７は、それぞれ、図４のＡ〜Ｃの方向から見た内容器２５０の正面図、側面図及び背面図である。
【００３０】
内容器２５０は、円筒形状の外壁２５２と、円筒形状で外壁２５２よりも半径が小さい内壁２５４と、底面２５６と、天井面２５８とを有する。従って、外壁２５２、内壁２５４、底面２５６及び天井面２５８で囲まれる実質的に円筒形の空間（試薬空間）２６０と、内壁２５４の内側、底面２５６及び天井面２５８で囲まれる内部空間２６２が形成される。空間２６０には、後述するように試薬が貯留するので、この空間２６０を試薬空間と呼ぶ。
【００３１】
天井面２５８の中心には開口２６４が設けられていて、この開口２６４により内部空間２６２と外部とが連通する。つまり、内部空間２６２に開口２６４から液体の注入が可能である。さらに、天井面２５８の内壁２５４と外壁２５２の間の位置に、２つの開口２６６，２６６が設けられていて、この開口２６６，２６６を介して試薬空間２６０と外部とが連通する。つまり、試薬空間２６０へ、開口２６６，２６６から試薬を注入することができる。各開口２６４，２６６，２６６には、それぞれ、栓２６８，２７０，２７０をすることができる。
【００３２】
試薬空間２６０内では、内壁２５４の外周面上に、所定の固体の部材（本実施形態ではアクリル）で構成された複数の欠損領域２７２ａ〜ｄ，２７４ａ〜ｄが固定されている。
【００３３】
欠損領域２７２ａ〜ｄは、円筒の内壁２５４の軸方向に一列に並んでいる。各欠損領域２７２ａ〜ｄの形状はほぼ直方体であって、一つの面が内壁２５４の外周面に固定され、これと対向する面が外壁２５２の内周面に固定されている。つまり、各欠損領域２７２ａ〜ｄの円筒の半径方向に沿った辺の長さＬ１はすべて共通であり、試薬空間２６０の半径方向への厚み（例えば、１０ｍｍ）と同じである。また、各欠損領域２７２ａ〜ｄの軸方向に沿う辺の長さＬ２（例えば、３０ｍｍ）も共通である。これに対して、各欠損領域２７２ａ〜ｄの円周方向に沿う辺の長さＬ３がそれぞれ異なる。ここでは、それぞれ、５ｍｍ，１０ｍｍ，１５ｍｍ，２０ｍｍである。また、各欠損領域２７２ａ〜ｄ間の距離は１５ｍｍである。
【００３４】
欠損領域２７４ａ〜ｄは、内壁２５４の外周面上の欠損領域２７２ａ〜ｄと１８０度反対の位置に、円筒の内壁２５４の軸方向に一列に並んでいる。各欠損領域２７４ａ〜ｄの形状はほぼ直方体であって、一つの面が内壁２５４の外周面に固定されている。各欠損領域２７４ａ〜ｄの内壁２５４の外周面に固定されている面の形状は同一である。つまり、各欠損領域２７４ａ〜ｄの円筒の軸方向に沿う辺の長さＬ４（例えば、３０ｍｍ）及び円周方向に沿う辺の長さＬ５（例えば、２０ｍｍ）が共通である。これに対して、各欠損領域２７４ａ〜ｄの半径方向に沿う辺の長さＬ６がそれぞれ異なる。ここでは、それぞれ、１０ｍｍ，７．５ｍｍ，５ｍｍ，２．５ｍｍである。また、各欠損間の距離は１５ｍｍである。
【００３５】
従って、欠損領域２７２ａ〜ｄ同士で長さが異なる方向（円周に沿う方向）と、欠損領域２７４ａ〜ｄ同士で長さが異なる方向（半径方向）とは、互いに直交する。
【００３６】
また、このファントム２００において、試薬空間２６０の厚み（内壁２５４の外周面から外壁２５２の内周面までの距離）が心筋の厚みに対応する。このように考えると、欠損領域２７２ａ〜ｄは、心筋欠損領域の（面積の）広がり具合の相違を示している。一方、欠損領域２７４ａ〜ｄは、心筋欠損領域の深さの相違を示している。さらに、心筋の欠損は、心筋の内側から始まって外へ向かって深さを増していく。本実施形態では、試薬空間２６０の厚みよりも薄い欠損領域２７４ｂ〜ｄは、内壁２５４の外周面に固定されており、実際の病態と対応している。
【００３７】
試薬空間２６０内を所定の試薬で満たすと、欠損領域２７２ａ〜ｄ、２７４ａ〜ｄを除く試薬空間２６０内の領域が試薬で満たされることになる。
【００３８】
内部空間２６２及び外容器２１０の閉空間２２０を水で満たし、試薬空間２６０を試薬で満たした状態で、対象システム１８０，１８０，・・・を用いて撮像を行ったときのＳＰＥＣＴ画像のデータが、画像データ記憶部１１４に格納される。
【００３９】
次に、ＳＰＥＣＴ画像およびテンプレートの一例を図８に示す。
【００４０】
テンプレート１１３は、ＭＲＩなどで形状の内容器２５０を撮影した画像であり、軸方向に対して垂直に、所定の間隔で断層撮影した画像である。つまり、テンプレートデータ記憶部１１２には、各断層画像を一つのテンプレート１１３として、複数のテンプレート１１３のデータが記憶されている。同図Ａに示すものは、図７のＡ−Ａ断面のテンプレート１１３である。このテンプレート１１３には、試薬空間２６０に対応する領域１１３ａが示されている。
【００４１】
画像データ記憶部１１４に記憶されている画像データは、内容器２５０のＳＰＥＣＴ画像のデータである。このデータに基づいて表示されるＳＰＥＣＴ画像１１５は、内容器２５０を円柱の軸方向に対して垂直に、所定間隔で断層撮影した画像である。同図Ｂは、同図Ａのテンプレート１１３と対応する位置のＳＰＥＣＴ画像１１５である。このＳＰＥＣＴ画像１１５では、試薬で満たされている試薬空間２６０に対応する領域１１５ａの画素値（カウント値）が大きくなっている（図面においては、白いほどカウント値が大きい）。なお、いずれかの欠損領域２７２ａ〜ｄ、２７４ａ〜ｄに対応する領域は画素値（カウント値）が小さくなる（図面においては、暗いほどカウント値が小さい）。
【００４２】
標準化処理部１１６は、例えば、天井面２５８側のテンプレートから底面２５６側のテンプレートへ、それぞれ順番に以下の処理を行う。すなわち、対象のテンプレート１１３と対応する位置のＳＰＥＣＴ画像１１５を取得して、ＳＰＥＣＴ画像１１５の試薬空間２６０に対応する領域１１５ａが、テンプレート１１３の試薬空間２６０の形状１１３ａに一致するようにＳＰＥＣＴ画像１１５のサイズを調整するとともに、位置合わせを行う。そして、サイズ調整及び位置合わせが行われたＳＰＥＣＴ画像１１５から、試薬空間２６０に対応する領域１１３ａ（その中でも、例えば内壁２５４の外周面の僅かに外側の領域１１３ｂ）に対応する領域の画像データを抽出する。標準化処理部１１６は、すべてのテンプレート１１３について上記処理を行って、抽出したデータをアレイデータとして保持する。このアレイデータを表示したものが図９に示す展開画像１７０である。例えば、図８ＢのＳＰＥＣＴ画像は、図９に示す領域１７１に相当する。
【００４３】
これにより、対象システム１８０，１８０，・・・の相違によるＳＰＥＣＴ画像のサイズの違いが吸収される。つまり、すべての対象システム１８０，１８０，・・・で撮像した画像が同一サイズの展開画像１７０に標準化される。
【００４４】
図９の展開画像１７０において、ファントム２００の欠損領域２７２ａ〜ｄ、２７４ａ〜ｄに対応する領域が、それぞれ、欠損画像領域１７２ａ〜ｄ、１７４ａ〜ｄとなる。これからわかるように、欠損領域２７２ａ〜ｄ、２７４ａ〜ｄの大きさに応じて、欠損画像領域１７２ａ〜ｄ、１７４ａ〜ｄ及びその近傍のカウント値が変動する。つまり、欠損領域２７２ａ〜ｄ、２７４ａ〜ｄの体積が大きいほど、欠損画像領域１７２ａ〜ｄ、１７４ａ〜ｄのカウント値の低下度合いが大きく、欠損領域２７２ａ〜ｄ、２７４ａ〜ｄの体積が小さいほど、欠損画像領域１７２ａ〜ｄ、１７４ａ〜ｄのカウント値の低下度合いは小さい。
【００４５】
画像解析部１１８は、展開画像１７０を所定の閾値で２値化してもよい。図１０が２値化展開画像１７５である。この２値化展開画像１７５には、欠損領域１７６が現れる。この２値化展開画像１７５において、ファントム２００の欠損領域２７２ａ〜ｄ、２７４ａ〜ｄに対応する位置以外に欠損領域１７６が現れると、その画像の信頼性は低く、その画像を撮像した対象システムに何らかの問題があると考えられる。
【００４６】
また、画像解析部１１８は、図９の展開画像１７０の欠損画像領域１７２ａ〜ｄ、１７４ａ〜ｄを通過する直線上の画像データに基づいて、プロファイルカーブを生成する。例えば、直線Ｄ−Ｅ上の画像データに基づいて生成したプロファイルカーブが、図１１Ａである。直線Ｆ−Ｇ，Ｇ−Ｈ、Ｈ−Ｉ、Ｉ−Ｊ上の画像データに基づくプロファイルをつなぎ合わせて生成したプロファイルカーブが、図１１Ｂである。
【００４７】
図１１は、縦軸がカウント値の相対値（各直線上の最大値を１００として表現）、横軸が各直線上の位置を示す。
【００４８】
画像解析部１１８は、これら二つのプロファイルカーブにおける極小点（ここでは、それぞれ４つ）を特定して、各極小点を通過する直線Ｍ，ＮをＹ＝ａＸ＋ｂの形に近似する。それぞれ近似された直線Ｍ，Ｎの傾きaと切片ｂが、対象システム１８０の特性を示す評価指標として、指標データベース１２０に蓄積される。評価指標は、傾きａと切片ｂの両方でもよいし、傾きａだけ、または切片ｂだけであってもよい。
【００４９】
判定部１２２は、指標データベース１２０を参照して、所定の標準範囲から外れている対象システム１８０を抽出する。つまり、判定部１２２は、プロファイルカーブから抽出した評価指標が、標準的と認められる一定の範囲に入っていない各対象システム１８０を検出することができる。これにより、品質が劣るＳＰＥＣＴ画像を出力する対象システム１８０を自動的に抽出することができる。
【００５０】
本実施形態によれば、上記した評価指標により、それぞれの評価対象システムの特性を定量的に評価することができる。さらに、図１０の２値化展開画像による定性判断とあわせて、総合的にそれぞれの評価対象システムを評価することができる。
【００５１】
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【００５２】
例えば、ファントムの外容器は、より人体を模した形状にしてもよい。例えば、肺に相当する領域を左右に分割して構成したり、食道などに相当する構成を備えていたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係るＳＰＥＣＴ撮像システム１００の評価装置の構成図である。
【図２】ファントム２００の外観斜視図である。
【図３】ファントム２００の外容器２１０の平面図及び正面図である。
【図４】ファントム２００の内容器２５０の平面図である。
【図５】ファントム２００の内容器２５０正面図である。
【図６】ファントム２００の内容器２５０の側面図である。
【図７】ファントム２００の内容器２５０の背面図である。
【図８】テンプレート１１３及びＳＰＥＣＴ画像１１５の一例を示す。
【図９】展開画像１７０の一例を示す。
【図１０】２値化展開画像１７５の一例を示す。
【図１１】一組のプロファイルカーブの一例を示す。
【符号の説明】
【００５４】
１００  ＳＰＥＣＴ撮像システム評価装置
１１０    装置本体
１１２    テンプレートデータ記憶部
１１４    画像データ記憶部
１１６    標準化処理部
１１８    画像解析部
１２０    指標データベース
１２２    判定部
１５０    入力装置
１６０    表示装置
１７０    展開画像
２００    ファントム
２１０    外容器
２５０    内容器
【図１】
0005198023.tif 000002
【図２】
0005198023.tif 000003
【図３】
0005198023.tif 000004
【図４】
0005198023.tif 000005
【図５】
0005198023.tif 000006
【図６】
0005198023.tif 000007
【図７】
0005198023.tif 000008
【図８】
0005198023.tif 000009
【図９】
0005198023.tif 000010
【図１０】
0005198023.tif 000011
【図１１】
0005198023.tif 000012