(57)【要約】【課題】実際に被検体の体動があったかどうかを判断できる核医学診断装置を提供する。【解決手段】本実施形態に係る核医学診断装置は、被検体から放出されるガンマ線を検出する検出器と、前記検出器によって複数の投影角ごとに投影データを取得し、１回転分の投影データからなるローテーションデータを複数取得するデータ収集部と、複数の前記ローテーションデータのうちの１つを基準ローテーションデータとして決定し、前記基準ローテーションデータの各投影データに対して、前記各投影データが所定の閾値を超える領域を基準スレショルドＲＯＩとして設定するスレショルドＲＯＩ設定部と、前記データ収集部で新規投影データが取得されるたびに、前記基準スレショルドＲＯＩと同一投影角の前記新規投影データに、前記基準スレショルドＲＯＩを表示した体動判定画像を生成する判定画像生成部と、前記体動判定画像をリアルタイムで表示する表示部と、備えたことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体から放出されるガンマ線を検出する検出器と、
前記検出器によって複数の投影角ごとに投影データを取得し、１回転分の投影データからなるローテーションデータを複数取得するデータ収集部と、
複数の前記ローテーションデータのうちの１つを基準ローテーションデータとして決定し、前記基準ローテーションデータの各投影データに対して、前記各投影データが所定の閾値を超える領域を基準スレショルドＲＯＩとして設定するスレショルドＲＯＩ設定部と、
前記データ収集部で新規投影データが取得されるたびに、前記基準スレショルドＲＯＩと同一投影角の前記新規投影データに、前記基準スレショルドＲＯＩを表示した体動判定画像を生成する判定画像生成部と、
前記体動判定画像をリアルタイムで表示する表示部と、
を備えたことを特徴とする核医学診断装置。
【請求項２】
前記体動判定画像に基づいて、被検体の体動が発生していた場合、前記データ収集部でのデータ収集を停止する収集停止部をさらに備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載の核医学診断装置。
【請求項３】
前記投影データの画像領域のうち、少なくとも診断の対象となる関心領域を含み、前記基準スレショルドＲＯＩが設定される領域を特定するための領域特定ＲＯＩを設定する領域特定ＲＯＩ設定部をさらに備え、
前記スレショルドＲＯＩ設定部は、前記領域特定ＲＯＩ内のカウント値の閾値に応じて前記基準スレショルドＲＯＩを設定する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の核医学診断装置。
【請求項４】
前記表示部は、１回転分の前記新規投影データを含む新規ローテーションデータが取得されるたびに、前記新規ローテーションデータの前記体動判定画像をすべて表示する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の核医学診断装置。
【請求項５】
前記スレショルドＲＯＩ設定部は、ローテーションデータに含まれる投影データのうち所定の間隔で前記基準スレショルドＲＯＩを設定する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の核医学診断装置。
【請求項６】
前記スレショルドＲＯＩ設定部は、前記データ収集部で新規投影データが取得されるたびに、前記新規投影データが所定の閾値を超える領域を比較スレショルドＲＯＩとしてさらに設定し、
前記判定画像生成部は、前記新規投影データに、その投影角と同じ投影角の前記基準スレショルドＲＯＩと、前記比較スレショルドＲＯＩとを重ね合わせた体動判定画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の核医学診断装置。
【請求項７】
前記体動判定画像に基づいて、前記比較スレショルドＲＯＩと前記基準スレショルドＲＯＩとが重なり合う面積を算出する算出部をさらに備え、
前記表示部は、前記算出部で算出された面積を表示する、
ことを特徴とする請求項６に記載の核医学診断装置。
【請求項８】
前記算出部の結果に基づいて、体動判定画像のうち体動が発生している投影データを識別できるようにメッセージを表示した体動報知画像を生成する報知画像生成部をさらに備え、
前記表示部は、前記報知画像を表示する、
ことを特徴とする請求項７に記載の核医学診断装置。
【請求項９】
前記検出器は前記被検体の接触を回避するセンサをさらに備え、
前記データ収集部は、前記センサの動作によりデータ収集を停止し、
前記判定画像生成部は、前記センサの動作によりデータ収集を停止した時点より前に収集した投影データに基づいて、前記体動判定画像を生成し、
前記データ収集部は、前記体動判定画像に基づいて前記被検体の体動が発生していない場合は、前記センサの動作によりデータ収集を停止したローテーションの投影データを破棄し、同一ローテーションの投影データを再取得する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の核医学診断装置。
【請求項１０】
投影データを再構成処理して核医学画像を生成する画像生成部をさらに備え、
前記画像生成部は、前記体動判定画像に基づいて体動が生じたローテーションデータ以外のローテーションデータを用いて前記核医学画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の核医学診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様としての実施形態は、核医学診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
核医学診断装置は、放射性同位元素（ＲＩ：Radio Isotope）を含む薬品（血流マーカ、トレーサ）が生体内の特定組織や臓器に選択的に取り込まれる性質を利用して、生体内に分布したＲＩから放射されるガンマ線を、生体外に配設されたガンマ線の検出器で検出する医用画像診断装置である。核医学診断装置には、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission computed Tomography）装置やＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置といった種類がある。核医学診断装置は、特に生体の代謝や血流、脳内の神経伝達物質の活動などの機能情報を調べる際に有用である。
【０００３】
核医学診断装置では、Ｘ線ＣＴ装置などの医療機器と異なり、比較的長時間にわたってデータの収集が行われる。そのため、被検体の体動などにより位置ずれが生じると、再構成した画像で本来とは異なる場所に信号が観察されノイズやボケの原因となったり、比較的小さな信号領域や機能欠損領域が他の信号に埋もれてしまったりする。また、信号のカウント数にずれが生じ定量性が損なわれてしまう。
【０００４】
位置ずれを検出する技術として、たとえば、Ｘ線ＣＴ装置では、取得した透視画像データの関心領域内の特徴量（輝度等）の違いに基づいて体動を検出する技術が提供されている（たとえば、特許文献１等）。また、ＰＥＴ画像などの機能画像とＸ線ＣＴ画像などの形態画像とを重ね合わせる際に、呼吸による体動を画像の変位量を測定することで補正する方法などが提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９-０３４３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
核医学診断において、血流状態の変化や被検体に投与された放射性同位体（ＲＩ：Radio Isotope）の分布などを継時的に観察する手法としてＤｙｎａｍｉｃＳＰＥＣＴと呼ばれる方法がある。ＤｙｎａｍｉｃＳＰＥＣＴでは、連続回転収集法と呼ばれる収集法によりデータが収集される。連続回転収集法では被検体の周りを数分かけて検出器を回転させ、複数回転分のデータを収集する。１回の検査で収集したデータは複数の投影角で取得された１回転分の投影データ（以下、ローテーションデータと呼ぶこととする）を複数含んでいる。そのため、取得するデータ量は多くなるが、複数取得したローテーションデータのうち体動が生じたローテーションデータを使用せずに核医学画像を再構成することができ、体動による影響を回避することができる。
【０００７】
しかしながら、収集したローテーションデータに体動が生じているか否かを判断するのは非常に難しい。特に、収集中に被検体が動いたかどうか判断することは難しく、画像を再構成処理した後に体動によるノイズを発見する場合もある。また、比較的小さな体動は判別が難しく、小さな機能欠損領域などが他の信号に埋もれてしまうことで、見逃されてしまう場合もある。
【０００８】
また、核医学診断装置は検出能を高めるために検出器を被検体に接近させて撮像を行う。このような場合に検出器と被検体が接触することを防止するため、検出器にはセンサが取り付けられている。たとえば、検出器の表面近くに赤外線レーザを出力しておき、赤外線レーザが遮蔽されることで検出器と被検体の接近を感知し、検出器と被検体の接触を回避する。このような安全装置により、検出器と被検体との接触は回避できるが、被検体の髪の毛や衣服などがレーザを遮蔽してしまうことによりセンサが反応し、検出器が停止する場合がある。このような停止が起こった場合、被検体が動いたことによりセンサが反応したのか、被検体が動いていないにもかかわらず、髪の毛や衣服などがレーザを遮蔽してセンサが反応したのかを判別することはできない。
【０００９】
そこで、実際に被検体の体動があったかどうかを判断できる核医学診断装置が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本実施形態に係る核医学診断装置は、被検体から放出されるガンマ線を検出する検出器と、前記検出器によって複数の投影角ごとに投影データを取得し、１回転分の投影データからなるローテーションデータを複数取得するデータ収集部と、複数の前記ローテーションデータのうちの１つを基準ローテーションデータとして決定し、前記基準ローテーションデータの各投影データに対して、前記各投影データが所定の閾値を超える領域を基準スレショルドＲＯＩとして設定するスレショルドＲＯＩ設定部と、前記データ収集部で新規投影データが取得されるたびに、前記基準スレショルドＲＯＩと同一投影角の前記新規投影データに、前記基準スレショルドＲＯＩを表示した体動判定画像を生成する判定画像生成部と、前記体動判定画像をリアルタイムで表示する表示部と、備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る核医学診断装置の一例を示す概念的な構成図。
【図２】第１の実施形態に係る核医学診断装置の機能構成例を示す機能ブロック図。
【図３】第１の実施形態に係る核医学診断装置の動作の一例を示すフローチャート。
【図４】ＤｙｎａｍｉｃＳＰＥＣＴで収集されるローテーションデータを説明する図。
【図５】第１の実施形態に係る核医学診断装置での体動の検出方法を説明する図。
【図６】第１の実施形態に係る核医学診断装置の表示例を説明する図。
【図７】第２の実施形態に係る核医学診断装置の機能構成例を示す機能ブロック図。
【図８】第２実施形態に係る核医学診断装置の動作の一例を示すフローチャート。
【図９】第２の実施形態に係る核医学診断装置での体動の検出方法を説明する図。
【図１０】第２の実施形態に係る核医学診断装置での面積の算出方法を説明する図。
【図１１】第２の実施形態に係る核医学診断装置の第１の表示例を説明する図。
【図１２】第２の実施形態に係る核医学診断装置の第２の表示例を説明する図。
【図１３】第３の実施形態に係る核医学診断装置の機能構成例を示す機能ブロック図。
【図１４】第３の実施形態に係る核医学診断装置の動作の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、核医学診断装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
（全体構成）
図１は、実施形態に係る核医学診断装置１の一例を示す概念的な構成図である。上述したように、核医学診断装置１にはＳＰＥＣＴ装置やＰＥＴ装置等があるが、以下では核医学診断装置１がＳＰＥＣＴ装置であるものとして説明する。
【００１４】
図１に示すように、核医学診断装置１は、撮像部１０、制御部２０、収集用／処理用ワークステーション３０とから構成される。
【００１５】
撮像部１０は、架台部１１０、パーシストモニタ１２０、検出器１３０、寝台部１４０、操作部１５０から構成される。
【００１６】
架台部１１０は、その内部に円筒状の撮像空間を形成する架台本体と、撮像空間内に配設され、ガンマ線を検出する検出器１３０を備える。検出器１３０は、三角形状に配置された３つの検出器１３１、検出器１３２、検出器１３３を有する。被検体を撮像するときは、図示しない回転駆動部が、３つの検出器１３０を被検体の周りに連続的に回転させ、複数の投影角から被検体の投影データを収集する。以下、それぞれの投影角で取得される収集データを投影データと呼び、１回転分の投影データのセットをローテーションデータと呼ぶこととする。
【００１７】
なお、検出器１３０の数は３つに限定されるものでは無く、１つであってもよいし、２つの検出器１３０を有する構成であってもよい。
【００１８】
また、架台部１１０には寝台部１４０を制御したり、収集を開始あるいは停止したりするための各種ボタンを有する操作部１５０が設けられている。
【００１９】
架台部１１０の上部にはパーシストモニタ１２０が設けられている。パーシストモニタ１２０は、被検体の位置決めや収集条件などを表示したり、収集した投影データやローテーションデータをリアルタイムで表示したりするモニタである。
【００２０】
寝台部１４０は、被検体が横臥する天板と、天板を垂直方向および水平方向に移動させる寝台本体とを有する。
【００２１】
制御部２０は主制御部２１０、記憶部２２０を備えて構成される。制御部２０は、撮像部１０での動作全体を制御する。たとえば、撮像条件などに応じて回転駆動部により検出器１３０を制御したり、寝台部１４０やパーシストモニタへの表示、あるいは、架台部１１０が備えた各種ボタンを備えた操作部１５０からの入力に応じた操作を制御したりする。
【００２２】
また、記憶部２２０に格納されたプログラムが、主制御部２１０によって実行されることで、収集データにスレショルドＲＯＩ（threshold Region Of Interest）を設定し、体動の有無を判断するための表示等を生成する。スレショルドＲＯＩとは、投影データの画像領域のうち、診断の対象となる関心領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）をユーザ等が設定した閾値に基づいて抽出した領域のことである。たとえば、脳や心臓などの臓器を関心領域とするとき、ある閾値以上のカウント値を有する画像領域を選択することで、それらの領域を含むスレショルドＲＯＩが設定される。スレショルドＲＯＩの設定方法については後述する。
【００２３】
記憶部２２０は、ＲＡＭとＲＯＭをはじめとする記憶媒体などにより構成され、磁気的もしくは光学的記憶媒体または半導体メモリなどの、主制御部２１０により読み取り可能な記憶媒体を含んだ構成を有し、これらの記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介してダウンロードされるように構成してもよい。
【００２４】
収集用／処理用ワークステーション３０は、主制御部３１０、記憶部３２０、表示部３３０、入力部３４０を備えて構成される。主制御部３１０および記憶部３２０は、制御部２０と同様に構成されており、記憶部３２０に格納されたプログラムが主制御部３１０で実行されることで、体動の検出や画像再構成処理などを行う。
【００２５】
なお、収集用と処理用のワークステーションは同じ装置であってもよいし、別の装置として構成されていてもよい。
【００２６】
表示部３３０は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示装置により構成される他、主制御部３１０の制御に従って投影データやローテーションデータなどをディスプレイ表示する。
【００２７】
入力部３４０は、たとえばキーボード、タッチパネル、テンキー、マウスなどの一般的な入力装置により構成される。入力部３４０はユーザの選択や入力に対応した入力信号を主制御部３１０に出力する。
【００２８】
以下、基準となるローテーションデータに設定したスレショルドＲＯＩに基づいて体動を検出する方法を「第１の実施形態」、基準となるローテーションデータに設定したスレショルドＲＯＩと他のローテーションデータに設定したスレショルドＲＯＩとを比較することで体動を検出する方法を「第２の実施形態」、検出器１３０に備え付けられたセンサにより収集が停止したときに被検体の体動の有無を判定する方法を「第３の実施形態」としてそれぞれ説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態は、基準となるローテーションデータに設定したスレショルドＲＯＩに基づいて体動を検出する方法に関する。
【００３０】
（１）構成
図２は、第１の実施形態に係る核医学診断装置１の機能構成例を示す機能ブロック図である。図１と同様に、核医学診断装置１は、撮像部１０、制御部２０、収集用／処理用ワークステーション３０から構成される。
【００３１】
制御部２０は、データ収集部２１１、スレショルドＲＯＩ設定部２１２、領域特定ＲＯＩ設定部２１３、判定画像生成部２１４、収集停止部２１５を有する。また、収集用／処理用ワークステーション３０は、表示部３３０、入力部３４０に加えて、画像再構成部３１１を有する。
【００３２】
このうち、データ収集部２１１、スレショルドＲＯＩ設定部２１２、領域特定ＲＯＩ設定部２１３、判定画像生成部２１４、収集停止部２１５、画像再構成部３１１は、記憶部２２０に格納されたプログラムが主記憶部２１０に実行されることで実現する機能である。なお、これらの機能は収集用／処理用ワークステーション３０の記憶部３２０および主記憶部３１０により実現されてもよい。
【００３３】
データ収集部２１１は、検出器１３０によって複数の投影角ごとに投影データを取得し、１回転分の投影データからなるローテーションデータを複数取得する。
【００３４】
スレショルドＲＯＩ設定部２１２は、複数のローテーションデータのうちの１つを基準ローテーションデータとして決定し、基準ローテーションデータの各投影データに対して、各投影データが所定の閾値を超える領域を基準スレショルドＲＯＩとして設定する。スレショルドＲＯＩはユーザが設定した閾値などに基づいて設定される。なお、基準となるローテーションデータは最初のローテーションを使用するが、ＲＩが集まらず輪郭が取りにくい場合は最初のローテーションで取得されたデータに限らず、２回目以降のローテーションデータであってもよい。スレショルドＲＯＩの設定方法については後述する。
【００３５】
領域特定ＲＯＩ設定部２１３は、投影データの画像領域のうち、少なくとも診断の対象となる関心領域を含み、基準スレショルドＲＯＩが設定される領域を特定するための領域特定ＲＯＩを設定する。基準スレショルドＲＯＩを設定する領域を限定し、領域特定ＲＯＩ内の閾値に基づいてスレショルドＲＯＩが設定される。たとえば、領域特定ＲＯＩ内のカウント値のうち、あるカウント値以上の値を含む画像領域を基準スレショルドＲＯＩに設定する。領域特定ＲＯＩはユーザの入力により手動で設定されてもよいし、画像領域の大きさや診断対象の臓器などに応じて自動的に設定されてもよい。
【００３６】
判定画像生成部２１４は、データ収集部２１１で新規投影データが取得されるたびに、基準スレショルドＲＯＩと同一投影角の新規投影データに、基準スレショルドＲＯＩを表示した体動判定画像を生成する。体動判定画像の生成方法については後述する。
【００３７】
表示部３４０は、体動判定画像をリアルタイムで表示する。また、収集した投影データやローテーションデータを表示する。またこれらの表示はパーシストモニタ１２０に表示されてもよい。
【００３８】
収集停止部２１５は、体動判定画像に基づいて、被検体の体動が発生していた場合、データ収集部２１１でのデータ収集を停止する。表示部３４０に表示された体動判定画像に基づいて、ユーザが体動の検出によりデータの収集をこれ以上続行すべきでは無いと判断した場合に、撮像部１０が備える操作部１５０や、収集用／処理用ワークステーションの入力部３４０から収集の停止が入力されることで、データ収集部２１１での収集が停止する。
【００３９】
画像再構成部３１１は、投影データを再構成処理して核医学画像を生成する。
【００４０】
（２）動作
以下、フローチャートを用いて第１の実施形態に係る核医学診断装置１の動作を説明する。
【００４１】
図３は、第１の実施形態に係る核医学診断装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【００４２】
ＳＴ１０１では、データ収集部２１１が基準ローテーションデータとなる投影データを収集する。基準ローテーションデータは検査開始直後のローテーションデータであってもよいし、信号の検出状態などに応じて２回目以降のローテーションデータが選択されてもよい。
【００４３】
図４は、ＤｙｎａｍｉｃＳＰＥＣＴで収集されるローテーションデータを説明する図である。ローテーションデータは、複数の投影角で収集された１回転分の投影データを含むデータである。１回の検査では複数のローテーションデータが取得される。図４の例では３つのローテーションデータが示されており、上段からローテーション１、ローテーション２、ローテーション３の投影データが例示されている。各ローテーションには、左から投影角１、投影角２、投影角３、投影角４・・・の投影データが示されており、１回転分の投影データを含んでいる。
【００４４】
図４に示すように、ＤｙｎａｍｉｃＳＰＥＣＴでは回転撮像により投影角度ごとに投影データが収集され、取得した投影データに基づいて再構成画像が生成される。したがって、被検体の体動により取得した投影データ同士の位置にズレが発生すると、再構成画像上において本来とは異なる場所に信号が観察されたり、小さな信号領域や機能欠損領域が他の信号に紛れてしまったりして、正確な診断の妨げとなってしまう。そこで、体動が発生したローテーションデータを省いて再構成処理を行うことで、ボケなどの少ない良好な核医学画像を取得することができる。
【００４５】
しかしながら、図４に示すように、投影データを観察することで体動の有無を判定することは難しい。そこで、本実施形態に係る核医学診断装置１は、投影データに基づいて体動を検出する方法を提供する。
【００４６】
図３に戻ってフローチャートの説明を続ける。
【００４７】
ＳＴ１０３では、領域特定ＲＯＩ設定部２１３が、基準ローテーションデータとして選択されたローテーションデータの１つの投影データに対して領域特定ＲＯＩを設定する。１つの投影データに設定された領域特定ＲＯＩは、基準ローテーションデータの他の投影データの同じ位置に表示される。
【００４８】
ＳＴ１０５では、スレショルドＲＯＩ設定部２１２が基準ローテーションデータの各投影データに基準スレショルドＲＯＩを設定する。
【００４９】
ＳＴ１０７では、データ収集部２１１が他のローテーションデータの投影データを収集する。
【００５０】
ＳＴ１０９では、判定画像生成部２１４が基準スレショルドＲＯＩが設定された投影データと同一の投影角で収集された他のローテーションデータの投影データに、基準スレショルドＲＯＩを重畳した体動判定画像を生成する。
【００５１】
ＳＴ１１１では、表示部３３０あるいはパーシストモニタ１２０に体動判定画像を表示する。
【００５２】
ＳＴ１１３では、表示部３３０あるいはパーシストモニタ１２０の体動判定画像の表示に基づいて、ユーザがデータ収集を続けるか否か判定する。データ収集を続ける場合（Ｙｅｓ）は、ＳＴ１０７に戻って次のローテーションデータが収集される。一方、データ収集を終了する場合は、入力部３４０や操作部１５０からデータ収集の停止指示が入力され、収集停止部２１５を介してデータ収集部２１１はデータの収集を停止する。
【００５３】
図５は、第１の実施形態に係る核医学診断装置１での体動の検出方法を説明する図である。図５では、図４に示した３つのローテーションデータのうち、ローテーション１を基準ローテーションデータとし、ローテーション２の各投影データの体動の有無を検出する例を説明している。
【００５４】
図５の上段はローテーション１（基準ローテーション）のローテーションデータを示している。基準ローテーションデータの各投影データには基準スレショルドＲＯＩが設定される。
【００５５】
基準スレショルドＲＯＩはユーザが設定した閾値あるいは、予め設定された閾値に基づいて、設定された閾値以上のカウント値を有する領域が基準スレショルドＲＯＩとして設定される。
【００５６】
また、基準スレショルドＲＯＩを設定する前に、領域特定ＲＯＩが設定されてもよい。領域特定ＲＯＩは、基準スレショルドＲＯＩを設定する領域を限定するものである。たとえば、被検体の胴体部分を撮像した場合は、取得された投影データには心臓、肝臓、胆嚢、膀胱など様々な臓器が含まれる。使用するトレーサの種類などにもよるが、トレーサが集積する臓器は１種類に限られない。そのため、１つの投影データの画像領域には、高い信号領域が複数存在することがある。このような場合に、診断の目的となる臓器を含む画像領域を選択する際に、領域特定ＲＯＩが設定される。
【００５７】
なお、領域特定ＲＯＩは、ユーザにより手動で設定されてもよいし、検査対象となる臓器の種類や被検体の体格などに応じて自動で設定されてもよい。また、診断する臓器のみが撮影される場合などは領域特定ＲＯＩの設定は省略することができる。
【００５８】
図５では、領域特定ＲＯＩを設定し、その領域特定ＲＯＩ内のカウント値に応じて算出または設定された閾値に基づいて基準スレショルドＲＯＩが設定される例を示している。まず、領域特定ＲＯＩは、基準ローテーションデータの１つの投影データに設定される。たとえば、投影角１の投影データに領域特定ＲＯＩが設定されると、他の投影データの同じ位置に投影角１の投影データに設定された領域特定ＲＯＩが表示される。図５では領域特定ＲＯＩを矩形で示したが、円や楕円、自由曲線であってもよい。
【００５９】
領域特定ＲＯＩが設定されると、領域特定ＲＯＩ内で信号領域がある値以上の画像領域が基準スレショルドＲＯＩに設定される。たとえば、図５のローテーション１の投影角１の投影データにおいて、領域特定ＲＯＩ内には暗い網掛けと明るい網掛けの画像領域が観察される。たとえば、暗い部分はカウント値が小さく（ａ％未満）、明るい部分はカウント値が大きい領域（ａ％以上）を示している。このような場合、カウント値が高い信号領域のみを基準スレショルドＲＯＩとして抽出する場合、閾値をａ％以上に設定することで、明るい領域のみを基準スレショルドＲＯＩとして選択することができる。図５の例では、明るい領域を囲むように基準スレショルドＲＯＩが設定されている。
【００６０】
図５の下段はローテーション２の投影データを示している。判定画像生成部２１４は、基準ローテーションデータに設定された基準スレショルドＲＯＩを、他のローテーションデータ（ローテーション２）の同一の投影角の投影データの同じ位置に表示する。具体的には、図５の上段のローテーション１の投影角１の投影データに設定された基準スレショルドＲＯＩを、下段のローテーション２の投影角１の投影データの同じ位置に表示する。このようにして判定画像生成部２１４は他のローテーションデータのそれぞれの投影データに基準スレショルドＲＯＩを重畳した体動判定画像を生成する。
【００６１】
図５の下段は、各投影データに基準スレショルドＲＯＩが表示された体動判定画像の例を示している。ユーザは表示部３３０やパーシストモニタ１２０に表示された体動判定画像に基づいて位置ずれがあるかどうかを判定する。たとえば、ローテーション２の投影角２から投影角４では、明るい領域と基準スレショルドＲＯＩの位置にズレが生じている。
【００６２】
このように、第１の実施形態ではスレショルドＲＯＩを他の投影データに表示することで、体動による位置ずれを視覚的に観察可能な画像を生成することができる。
【００６３】
なお、上述の説明では、各ローテーションデータが取得されるたびに体動判定画像が生成される例を示したが、基準ローテーションデータが取得された後は、各投影データが取得されるたびに体動判定画像が生成され、リアルタイムで表示部３３０やパーシストモニタ１２０に表示されてもよい。
【００６４】
また、各ローテーションデータのすべての投影データを対象に体動判定画像が生成される例を示したが、所定の間隔おきに生成してもよい。たとえば、投影角で３０°おきに体動判定画像を生成し、体動を判定してもよい。
【００６５】
図６は、第１の実施形態に係る核医学診断装置１の表示例を説明する図である。図６は、収集用／処理用ワークステーション３０の表示部３３０に体動判定画像が表示される例を示している。
【００６６】
図６では、ウィンドウＷ１がタブ形式で、リアルタイムに取得された「投影データ」を表示する画面と、これまでに収集されたすべてのローテーションデータを表示する「ローテーションデータ」のタブとを有する例を示している。図６では「投影データ」を表示する画面が選択された例を示している。
【００６７】
図６の「投影データ」を表示する画面の左上には現在収集中のローテーションと全体のローテーション数が示されており、検査全体の４０ローテーションのうち、２ローテーション目の収集を行っていることを示している。また、左から第１検出器により取得された投影データから生成された体動判定画像ＩＭＧ１、第２検出器により取得された投影データから生成された体動判定画像ＩＭＧ２、第３検出器により取得された投影データから生成された体動判定画像ＩＭＧ３が表示されている。このように、３つの検出器１３０を備えた核医学診断装置１では３つの投影データが同時に取得される。体動判定画像ＩＭＧ１は、図４で示したローテーション２の投影角１の投影データに基づいて生成されている。同様に、体動判定画像ＩＭＧ２は投影角２の、体動判定画像ＩＭＧ３は投影角３の投影データに基づいて生成された体動判定画像である。それぞれの体動判定画像には基準スレショルドＲＯＩが表示されており、体動判定画像ＩＭＧ２および体動判定画像ＩＭＧ３の明るい信号領域に対して基準スレショルドＲＯＩは異なる位置に表示されており、体動判定画像ＩＭＧ２および体動判定画像ＩＭＧ３で体動が生じていることがわかる。
【００６８】
図６の体動判定画像ＩＭＧ２および体動判定画像ＩＭＧ３に示すように、ユーザはスレショルドＲＯＩの位置が投影データの明るい信号領域からずれていることから、体動があったと判断する。この場合、ユーザはウィンドウＷ１の右下にある収集停止ボタンＢ２を押下することで、データ収集を停止することができる。また、体動のあったローテーションが第２のローテーションであることから、被検体の位置を正して改めて検査を行うこともできる。その場合は収集開始ボタンＢ１を押下して収集を再開してもよい。さらに、発生した体動が非常に小さく、誤差の範囲に含まれると判断する場合はデータの収集を継続してもよい。なお、体動判定画像をパーシストモニタ１２０に表示し、収集停止や収集再開の動作を撮像部１０に設けた操作部１５０を介して行うこともできる。
【００６９】
このように、スレショルドＲＯＩを他の投影データに表示した体動判定画像を生成することで、体動があったか否かを視覚的に観察可能とすることができ、体動があったか否かを容易に判定することができる。さらに投影データを比較するだけでは発見できない小さな体動もスレショルドＲＯＩの表示により検出でき、見逃しを防ぐことができる。また、リアルタイムで体動を観察可能とすることで、体動を検出した後のデータ収集を終了するか継続するかの判断をいち早くすることができる。
【００７０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、基準となるローテーションデータに設定したスレショルドＲＯＩと他のローテーションデータに設定したスレショルドＲＯＩとを比較することで体動を検出する方法に関する。
【００７１】
（１）構成
図７は、第２の実施形態に係る核医学診断装置１の機能構成例を示す機能ブロック図である。図２と同様の構成には同一の記号を付し、同一の機能を奏する構成については説明を省略する。
【００７２】
図７に示すように、第２の実施形態に係る核医学診断装置１は、図２の構成に加えて、算出部２１６、報知画像生成部２１７を備えて構成される。算出部２１６、報知画像生成部２１７は、記憶部２２０／３２０に格納されたプログラムが主記憶部２１０／３１０に実行されることで実現する機能である。なお、これらの機能は収集用／処理用ワークステーション３０の記憶部３２０および主記憶部３１０により実現されてもよい。
【００７３】
第２の実施形態において、スレショルドＲＯＩ設定部２１２は、基準スレショルドＲＯＩの設定に加えて、データ収集部で新規投影データが取得されるたびに、新規投影データが所定の閾値を超える領域を比較スレショルドＲＯＩとしてさらに設定する。新規投影データに対して設定する比較スレショルドＲＯＩは、基準スレショルドＲＯＩと比較するためのものである。なお、比較スレショルドＲＯＩの設定は、新規投影データを含むローテーションデータがすべて取得されたタイミングで設定されてもよい。
【００７４】
また、判定画像生成部２１４は、新規投影データに、その投影角と同じ投影角の基準スレショルドＲＯＩと、比較スレショルドＲＯＩとを重ね合わせた体動判定画像を生成する。
【００７５】
算出部２１６は、体動判定画像に基づいて、比較スレショルドＲＯＩと基準スレショルドＲＯＩとが重なり合う面積を算出する。面積の算出方法については後述する。
【００７６】
報知画像生成部２１７は、算出部の結果に基づいて、体動判定画像のうち体動が発生している投影データを識別できるようにメッセージを表示した体動報知画像を生成する。体動報知画像については後述する。
【００７７】
（２）動作
以下、フローチャートを用いて第２の実施形態に係る核医学診断装置１の動作を説明する。
【００７８】
図８は、第２実施形態に係る核医学診断装置１の動作の一例を示すフローチャートである。図３に示した第１の実施形態と同一の動作については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７９】
ＳＴ２０１では、スレショルドＲＯＩ設定部２１２が、他のローテーションデータの投影データに比較スレショルドＲＯＩを設定する。スレショルドＲＯＩ設定部２１２は他のローテーションデータについて新規に投影データが取得されるたびに比較スレショルドＲＯＩを設定してもよいし、１つ分のローテーションデータがすべてそろってから比較スレショルドＲＯＩを設定してもよい。比較スレショルドＲＯＩの設定方法は実施形態１で説明した基準スレショルドＲＯＩと同様である。
【００８０】
ＳＴ２０３では、判定画像生成部２１４が、基準スレショルドＲＯＩと比較スレショルドＲＯＩとが重畳された体動判定画像を生成する。
【００８１】
ＳＴ２０５では、表示部３３０またはパーシストモニタ１２０に体動判定画像を表示する。
【００８２】
ＳＴ２０７では、算出部２１６が、基準スレショルドＲＯＩと比較スレショルドＲＯＩとが重なり合う面積を算出する。
【００８３】
ＳＴ２０９では、報知画像生成部２１７が、体動判定画像に算出した面積、または体動の有無を示すメッセージを表示した体動報知画像を生成する。
【００８４】
ＳＴ２１１では、表示部３３０またはパーシストモニタ１２０に体動報知画像を表示する。
【００８５】
図９は、第２の実施形態に係る核医学診断装置１での体動の検出方法を説明する図である。図９の上段は図５と同様に基準ローテーションデータを示している。第１の実施形態での体動検出方法を説明した図５と異なるのは、図９下段のローテーション２の各投影データについてもスレショルドＲＯＩを設定する点である。
【００８６】
図９では、ローテーション２の各投影データに設定された比較スレショルドＲＯＩを破線で示している。ローテーション２のそれぞれの投影データには、同じ投影角の投影データに設定された基準スレショルドＲＯＩが実線で示されている。
【００８７】
図９下段の投影角１の投影データには基準スレショルドＲＯＩと破線の比較スレショルドＲＯＩとが示されているが、位置ずれが生じていないため重なって表示されている。一方、投影角２から４の投影データでは、基準スレショルドＲＯＩに対して、破線で示した比較スレショルドＲＯＩは異なる位置に表示されている。すなわち、投影角２から４の投影データでは位置ずれが発生していると判断することができる。
【００８８】
図９に示すように、基準スレショルドＲＯＩに加えて、それぞれの投影データで比較スレショルドＲＯＩを設定し、重ね合わせて体動判定画像を生成することで、より明確に体動の有無を視認することができる。
【００８９】
第２の実施形態では、図９に示した体動判定画像を表示部３３０やパーシストモニタ１２０に表示することで、体動を判定する方法に加えて、基準スレショルドＲＯＩとそれぞれの投影データに設定された比較スレショルドＲＯＩとの重なり部分の面積を算出することで、数値的に体動を判定することができる。
【００９０】
図１０は、第２の実施形態に係る核医学診断装置１での面積の算出方法を説明する図である。図１０左図は、図９の下段に示したローテーション２の投影角３の収集データに基づいて生成された体動判定画像を示している。算出部２１６は、体動判定画像に表示された基準スレショルドＲＯＩと比較スレショルドＲＯＩとを抽出し、重畳部分の面積を算出する。図１０右図は、実線で示した基準スレショルドＲＯＩと破線で示した比較スレショルドＲＯＩを重ねた図を示しており、算出部２１６は、網掛けされた重なり部分の面積を算出する。算出部２１６は、重なり部分の面積の実際の大きさを算出してもよいし、基準スレショルドＲＯＩの面積に対する比較スレショルドＲＯＩの重なり部分の面積の比率を算出してもよい。たとえば、体動が生じず、位置ずれが無い場合は（図９下段の投影角１）重なり部分は１００％となる。このように数値を算出することにより、面積の重なり部分の比率に応じて位置ずれの大きさを判断することができる。
【００９１】
図１１は、第２の実施形態に係る核医学診断装置１の第１の表示例を説明する図である。図１１は、図６と同様に収集用／処理用ワークステーション３０の表示部３３０に体動判定画像が表示される例を示している。図６では、「投影データ」を表示する画面を例示したが、図１１では「ローテーションデータ」を表示する画面を例として説明する。
【００９２】
図１１のウィンドウＷ１内には収集したすべてのローテーションデータが一覧化されたフレームＦが表示されている。フレームＦには新たなローテーションデータまたは投影データが取得されるたびに体動判定画像が表示される。ローテーション２のそれぞれの投影データの下部には、面積の重なり部分の大きさが比率で示されている。図１１の下段の投影角１の投影データは、「面積１００％」とあり、重なり部分が１００％であることから体動が発生しなかったことを示している。実際にはＲＩの分布の変動、統計雑音の影響で１００％になることは無く、たとえば、所定の比率より大きい場合に体動が無かったと判断してもよい。一方、投影角２は「面積８５％」、投影角３は「面積７８％」と表示されており、一致する面積が大きく変動した事により体動による位置の不一致が発生したことを示している。また、体動の有無は段階的に判断してもよい。たとえば、投影角２において面積の比率が「９２％」であった場合「体動が疑われる」、投影角３において面積の比率が「８５％」であった場合「体動が発生した」または「体動の発生が強く疑われる」などのように、算出した面積の比率に応じて段階的に評価した結果を表示してもよい。
【００９３】
このように、体動判定画像に算出部２１６で算出された面積を表示した体動報知画像を表示することで、数値により明確に体動を判定することができる。
【００９４】
このように、算出部２１６で体動の有無を数値として算出し、それを体動判定画像に合わせて表示した体動報知画像を生成することで、具体的な数値により体動を観察することができる。また、報知画像生成部２１７では、ユーザが設定した閾値に応じて算出部２１６で算出された数値に基づいて、体動があったかどうかを判定し、判定した結果をメッセージや図形などで表した体動報知画像を生成してもよい。
【００９５】
図１２は、第２の実施形態に係る核医学診断装置１の第２の表示例を説明する図である。図１２は、報知画像生成部２１７が算出部２１６で算出した面積に基づいて体動があったかどうかを判定し、判定した結果をメッセージなどで表示した体動報知画像の例を示している。また、図１２では、パーシストモニタ１２０に体動報知画像を表示する例を示している。
【００９６】
ウィンドウＷ２には図６と同様に、左から第１検出器により取得された投影データから生成された体動報知画像Ｆ１、第２検出器により取得された投影データから生成された体動報知画像Ｆ２、第３検出器により取得された投影データから生成された体動報知画像Ｆ３が表示されている。それぞれの体動報知画像には体動判定画像ＩＭＧ１から３と報知画像生成部２１７で生成されたメッセージが表示されている。たとえば、体動報知画像Ｆ２には、体動判定画像ＩＭＧ２と「体動検出」のメッセージが表示されている。図１１に示すように、ローテーション２の投影角２は面積の重なり部分が８５％で、投影角３は面積の重なり部分が７８％である。「体動検出」のメッセージを表示するか否かの閾値を「面積の重なり部分が８５％以下」に設定した場合、図１２に示すように、体動判定画像ＩＭＧ２と体動判定画像ＩＭＧ３は体動が発生したと判定される。したがって、体動報知画像Ｆ２と体動報知画像Ｆ３には「体動検出」のメッセージが表示される。
【００９７】
なお、メッセージは上述に限らず、記号であってもよい。また、図１２の体動報知画像Ｆ２と体動報知画像Ｆ３の枠を体動報知画像Ｆ１と比較して太く示している。このように、体動報知画像の枠の線種を変えたり、色を変えたり点滅されたりすることで、体動が検出された投影データを他の投影データより目立たせることができる。
【００９８】
このように、体動判定画像とともに上述のようなメッセージや図形等を表示することで、体動による位置ずれの視認性を向上し、見落としを回避することができる。
【００９９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、検出器１３０に備え付けられたセンサにより収集が停止したときに被検体の体動の有無を判定する方法に関する。
【０１００】
（１）構成
図１３は、第３の実施形態に係る核医学診断装置１の機能構成例を示す機能ブロック図である。第１の実施形態または第２の実施形態と同一の構成については同一の記号を付し、説明を省略する。
【０１０１】
図１３に示すように、第３の実施形態に係る核医学診断装置１は、第１、第２の実施形態に加えて撮像部１０にセンサ１３４を備えて構成される。センサ１３４は、たとえば、検出器１３１、検出器１３２、検出器１３３のそれぞれの検出器１３０の被検体側の表面に設置されている。センサ１３４は被検体と検出器１３０の接近を感知し、接触を回避するものである。センサ１３４は、たとえば、赤外線センサなど、一般的な接近センサで構成されており、検出器１３０の表面の赤外線レーザを遮断することで接近を検知する。センサ１３４は接近を検知するとデータ収集部２１１でのデータ収集を停止する。
【０１０２】
このようなセンサ１３４は検出器１３０と被検体との接触を回避するための安全装置であるが、しばしば、被検体の毛髪や衣服などに反応してデータ収集を停止させてしまい、体動により検出器１３０と被検体とが接触しそうになって停止したのか、単に被検体の毛髪や衣服などに反応して停止してしまったのかを判断することができなかった。
【０１０３】
第３の実施形態に係る核医学診断装置１では、第１の実施形態または第２の実施形態で説明した体動を検出する方法を用いて、センサ１３４でデータ収集が停止した場合に、体動による停止か否かを判定し、体動による停止でない場合はデータ収集を再開することができる。
【０１０４】
（２）動作
以下、フローチャートを用いて第３の実施形態に係る核医学診断装置１の動作を説明する。
【０１０５】
図１４は、第３の実施形態に係る核医学診断装置１の動作の一例を示すフローチャートである。図１４では、第１および第２の実施形態と同一の動作は同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１０６】
ＳＴ３０１では、センサ１３４が動作したか否かが判定される。センサ１３４が動作しなかった場合（Ｎｏ）はＳＴ３０３でデータ収集部２１１がデータ収集を継続し、センサが動作した場合（Ｙｅｓ）は、ＳＴ３０５でデータ収集が停止する。
【０１０７】
ＳＴ３０７では、判定画像生成部２１４で体動判定画像が生成される。体動判定画像は、第１の実施形態で説明した方法で生成されてもよいし、第２の実施形態で説明した方法で生成されてもよい。なお、体動判定画像は、センサ１３４により停止する直前に取得したすべてのローテーションデータから生成されてもよいし、直前に取得したいくつかの投影データにから生成されてもよい。また、報知画像生成部２１７で生成された体動報知画像が生成されてもよい。
【０１０８】
ＳＴ３０９では、体動判定画像または体動報知画像が表示部３３０またはパーシストモニタ１２０に表示される。
【０１０９】
ＳＴ３１１では、ユーザが表示部３３０またはパーシストモニタ１２０に表示された体動判定画像または体動報知画像に基づいて体動の有無を判定する。体動が検出されなかった場合や動きが誤差の範囲内、たとえば、第２の実施形態における重なり部分の面積がある閾値より大きい場合など（Ｎｏ）は、ユーザはデータの収集を再開する。ユーザによりデータ収集の再開が要求されると、データ収集部２１１は、停止したローテーションのローテーションデータを破棄し、同一ローテーションの初めから投影データの収集を再開する（ＳＴ３１３）。一方、ユーザは明らかな体動が発生したと判断する場合（Ｙｅｓ）は、データ収集を終了（ＳＴ３１５）する。たとえば、取得済みのローテーションデータが少ない場合は再度初めから検査を開始してもよいし、取得済みのローテーションが比較的多く、十分なデータが取れていると判断できる場合は、検査を終了してもよい。
【０１１０】
第３の実施形態ではセンサ１３４により収集が停止した場合でも、体動が無ければ検査を再開することができる。このように、体動を判定していったん停止した検査を再開するか否かをユーザが判断できることによって、効率的に検査を行うことができ、かつユーザビリティが向上する。
【０１１１】
なお、第１乃至第３の実施形態ではＤｙｎａｍｉｃＳＰＥＣＴで収集した投影データに基づいて体動を検出する例を説明したが、ＰＥＴ装置など他の核医学診断装置にも適用可能である。たとえば、ＰＥＴ装置で取得したサイノグラムのうち、基準となるサイノグラムから画像領域の輪郭を抽出し、他のサイノグラムに抽出した輪郭を重畳することで、第１の実施形態と同様の方法で体動を検出することができる。また、他のサイノグラムからも輪郭を抽出し、第２の実施形態と同様の方法で面積を算出し、体動を検出することもできる。ＰＥＴ装置では１スキャンごとに体動を確認してもよいし、収集完了後に確認してもよい。また、第２の実施形態における面積の比率により体動を検出する際の閾値は、ＳＰＥＣＴ装置とは異なる閾値を設定してもよい。
【０１１２】
さらに、上述の説明では収集中に体動を検出する方法を説明しているが、収集後に画像再構成部３１１で画像を再構成する際に、ローテーションデータごとに体動を判定し、体動のあったローテーションを除いて画像再構成処理を行ってもよい。
【０１１３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１１４】
１  核医学診断装置
１０  撮像部
２０  制御部
３０  収集用／処理用ワークステーション
１１０  架台部
１２０  パーシストモニタ
１３０  検出器
１４０  寝台部
１５０  操作部
２１０  主制御部
２２０  記憶部
３１０  主制御部
３２０  記憶部
３３０  表示部
３４０  入力部
１３４  センサ
２１１  データ収集部
２１２  スレショルドＲＯＩ設定部
２１３  領域特定ＲＯＩ設定部
２１４  判定画像生成部
２１５  収集停止部
２１６  算出部
２１７  報知画像生成部
３１１  画像再構成部
【図１】
2016118481.tif 000003
【図２】
2016118481.tif 000004
【図３】
2016118481.tif 000005
【図７】
2016118481.tif 000006
【図８】
2016118481.tif 000007
【図１３】
2016118481.tif 000008
【図１４】
2016118481.tif 000009
【図４】
2016118481.tif 000010
【図５】
2016118481.tif 000011
【図６】
2016118481.tif 000012
【図９】
2016118481.tif 000013
【図１０】
2016118481.tif 000014
【図１１】
2016118481.tif 000015
【図１２】
2016118481.tif 000016