特許 5875425 測定精度評価装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5875425

(24)【登録日】2016年1月29日

(45)【発行日】2016年3月2日

(54)【発明の名称】測定精度評価装置

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/161 20060101AFI20160218BHJP

   G01T 7/00 20060101ALI20160218BHJP

【ＦＩ】

   G01T1/161 C

   G01T7/00 C

【請求項の数】9

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2012-63375(P2012-63375)

(22)【出願日】2012年3月21日

(65)【公開番号】特開2013-195259(P2013-195259A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2015年2月25日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用 第５１回日本核医学会学術総会 一般社団法人日本核医学会 ２０１１年１０月２７，２８，２９日

(73)【特許権者】

【識別番号】000230250

【氏名又は名称】日本メジフィジックス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】510094724

【氏名又は名称】国立研究開発法人国立循環器病研究センター

(74)【代理人】

【識別番号】100092956

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 栄男

(74)【代理人】

【識別番号】100101018

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 正

(72)【発明者】

【氏名】飯田 秀博

(72)【発明者】

【氏名】銭谷 勉

(72)【発明者】

【氏名】堀 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】中澤 真弓

【審査官】 長井 真一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−８００４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３２０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−７１７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１２３９６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０３１７１９８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｔ １／１６１

Ｇ０１Ｔ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射性同位元素を充填領域に充填したファントムにおける放射性同位元素の分布を測定装置によって測定した測定画像を取得する測定画像取得手段と、
前記測定画像を三次元フーリエ変換し、三次元フーリエ変換測定画像を算出する測定画像フーリエ変換手段と、
前記ファントムの充填領域の形状を表す実画像を三次元フーリエ変換して得た三次元フーリエ変換実画像を取得する三次元フーリエ変換実画像取得手段と、
前記三次元フーリエ変換測定画像の各フーリエ変換値を、対応する三次元フーリエ変換実画像の対応する各フーリエ変換値によって除し、三次元フーリエ変換誤差画像を算出する誤差画像算出手段と、
前記三次元フーリエ変換誤差画像を、逆フーリエ変換し、点広がり関数画像を算出する点広がり関数画像算出手段と、
前記点広がり関数画像に基づいて、前記測定装置の測定精度を算出する測定精度処理手段と、
を備えた測定精度評価装置。

【請求項2】

測定装置の測定精度を算出するための測定精度評価装置をコンピュータによって実現するための測定精度評価プログラムであって、
前記コンピュータを、
放射性同位元素を充填領域に充填したファントムにおける放射性同位元素の分布を測定装置によって測定した測定画像を取得する測定画像取得手段と、
前記測定画像を三次元フーリエ変換し、三次元フーリエ変換測定画像を算出する測定画像フーリエ変換手段と、
前記ファントムの充填領域の形状を表す実画像を三次元フーリエ変換して得た三次元フーリエ変換実画像を取得する三次元フーリエ変換実画像取得手段と、
前記三次元フーリエ変換測定画像の各フーリエ変換値を、対応する三次元フーリエ変換実画像の対応する各フーリエ変換値によって除し、三次元フーリエ変換誤差画像を算出する誤差画像算出手段と、
前記三次元フーリエ変換誤差画像を、逆フーリエ変換し、点広がり関数画像を算出する点広がり関数画像算出手段と、
前記点広がり関数画像に基づいて、前記測定装置の測定精度を算出する測定精度処理手段として機能させるための測定精度評価プログラム。

【請求項3】

放射性同位元素を充填領域に充填したファントムにおける放射性同位元素の分布を測定装置によって測定した測定画像を取得する測定画像取得手段と、
前記測定画像の少なくとも評価直線または評価平面について、フーリエ変換を行い、フーリエ変換測定画像を算出する測定画像フーリエ変換手段と、
前記測定画像の評価直線または評価平面に対応する、前記ファントムの充填領域の形状を表す実画像の評価直線または評価平面について、当該実画像をフーリエ変換したフーリエ変換実画像を取得するフーリエ変換実画像取得手段と、
前記フーリエ変換測定画像の各フーリエ変換値を、対応するフーリエ変換実画像の対応する各フーリエ変換値によって除し、フーリエ変換誤差画像を算出する誤差画像算出手段と、
前記フーリエ変換誤差画像を、逆フーリエ変換し、点広がり関数画像を算出する点広がり関数画像算出手段と、
前記点広がり関数画像に基づいて、前記測定装置の測定精度を算出する測定精度算出手段と、
を備えた測定精度評価装置。

【請求項4】

測定装置の測定精度を算出するための測定精度評価装置をコンピュータによって実現するための測定精度評価プログラムであって、
前記コンピュータを、
放射性同位元素を充填領域に充填したファントムにおける放射性同位元素の分布を測定装置によって測定した測定画像を取得する測定画像取得手段と、
前記測定画像の少なくとも評価直線または評価平面について、フーリエ変換を行い、フーリエ変換測定画像を算出する測定画像フーリエ変換手段と、
前記測定画像の評価直線または評価平面に対応する、前記ファントムの充填領域の形状を表す実画像の評価直線または評価平面について、当該実画像をフーリエ変換したフーリエ変換実画像を取得するフーリエ変換実画像取得手段と、
前記フーリエ変換測定画像の各フーリエ変換値を、対応するフーリエ変換実画像の対応する各フーリエ変換値によって除し、フーリエ変換誤差画像を算出する誤差画像算出手段と、
前記フーリエ変換誤差画像を、逆フーリエ変換し、点広がり関数画像を算出する点広がり関数画像算出手段と、
前記点広がり関数画像に基づいて、前記測定装置の測定精度を算出する測定精度算出手段として機能させるための測定精度評価プログラム。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれかの測定精度評価装置または測定精度評価プログラムにおいて、
前記測定装置は、ＳＰＥＣＴ装置またはＰＥＴ装置であることを特徴とする測定精度評価装置または測定精度評価プログラム。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれかの測定精度評価装置または測定精度評価プログラムにおいて、
前記測定精度処理手段は、算出した測定精度に基づいて、測定精度に関連する処理を行うことを特徴とする測定精度評価装置または測定精度評価プログラム。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれかの測定精度評価装置または測定精度評価プログラムにおいて、
前記測定画像取得手段は、ネットワークを介して測定精度評価装置に接続された端末装置から送信されてきた測定画像を取得し、
前記測定精度処理手段は、算出した測定精度または測定精度に関連する処理の処理結果を前記端末装置に送信することを特徴とする測定精度評価装置または測定精度評価プログラム。

【請求項8】

放射性同位元素の分布を測定する装置の精度を評価する方法であって、
放射性同位元素を充填領域に充填したファントムにおける放射性同位元素の分布を測定装置によって測定した測定画像を三次元フーリエ変換して、三次元フーリエ変換測定画像を算出し、
前記ファントムの充填領域の形状を表す実画像を三次元フーリエ変換して、三次元フーリエ変換実画像を算出し、
前記三次元フーリエ変換測定画像の各フーリエ変換値を、対応する三次元フーリエ変換実画像の対応する各フーリエ変換値によって除し、三次元フーリエ変換誤差画像を算出し、
前記三次元フーリエ変換誤差画像を、逆フーリエ変換し、点広がり関数画像を算出し、
前記点広がり関数画像に基づいて、前記測定装置の測定精度を算出する測定精度評価方法。

【請求項9】

放射性同位元素の分布を測定する装置の精度を評価する方法であって、
放射性同位元素を充填領域に充填したファントムにおける放射性同位元素の分布を測定装置によって測定した測定画像の少なくとも評価直線または評価平面について、フーリエ変換を行い、フーリエ変換測定画像を算出し、
前記ファントムの充填領域の形状を表す実画像の評価直線または評価平面に対応する、前記実画像の評価直線または評価平面について、当該実画像をフーリエ変換し、フーリエ変換実画像を算出し、
前記フーリエ変換測定画像の各フーリエ変換値を、対応するフーリエ変換実画像の対応する各フーリエ変換値によって除し、フーリエ変換誤差画像を算出し、
前記フーリエ変換誤差画像を、逆フーリエ変換し、点広がり関数画像を算出し、
前記点広がり関数画像に基づいて、前記測定装置の測定精度を算出する測定精度評価方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ＳＰＥＣＴ装置やＰＥＴ装置などの放射性同位元素の分布を測定する装置の精度を評価する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ＳＰＥＣＴ装置やＰＥＴ装置など放射性同位元素の分布を測定する装置の精度を測定することが行われている。たとえば、毛管（キャピラリー）に放射性同位元素を含む試料を充填し、これを上記装置にて測定し、その測定画像と毛管の内径とを比較することにより、精度を測定することができる。

【0003】

また、対象部位（たとえば脳）のファントム（模型）を生成し、ＳＰＥＣＴ装置やＰＥＴ装置などの特性を得ることが行われている（特許文献１）。たとえば、患者に放射性物質含有医薬品（放射性医薬品）を投与し、ＳＰＥＣＴ装置にて当該放射性物質を計測することで、血流を検査することが医療検査として行われている。この際に使用するＳＰＥＣＴ装置の特性を知るため、脳のファントム（模型）を作成し、脳の血管が存在する部位（灰白質に対応する部位）に放射性物質を充填し、ＳＰＥＣＴ装置にて計測を行う。これにより、当該ＳＰＥＣＴ装置の特徴を判断することができる。つまり、メーカなどによって、装置の特性が異なるので、ファントムによる測定画像を見ることにより、当該装置特有の特徴（たとえば、後頭部近傍の放射線濃度が低めに計測されるなど）を得て、より正確な判断を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−７１７７８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記のような従来技術では、次のような問題があった。毛管を用いる方法では、異なる装置の測定精度を正確に比較することができるものの、取り扱いの面倒な毛管による測定をわざわざ行わなければならないという問題があった。

【0006】

一方、ファントムを用いる方法では、当該装置における測定の特徴を知って、測定画像に基づく診断に役立てることができるという大きなメリットがあるものの、異なる装置の測定精度を正確に比較することは難しいという問題があった。

【0007】

この発明は、上記の問題点を解決して、当該装置の測定の特徴を得るとともに、測定精度も併せて取得することが可能な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

(1)(2)この発明に係る測定精度評価装置は、放射性同位元素を充填領域に充填したファントムにおける放射性同位元素の分布を測定装置によって測定した測定画像を取得する測定画像取得手段と、前記測定画像を三次元フーリエ変換し、三次元フーリエ変換測定画像を算出する測定画像フーリエ変換手段と、前記ファントムの充填領域の形状を表す実画像を三次元フーリエ変換して得た三次元フーリエ変換実画像を取得する三次元フーリエ変換実画像取得手段と、前記三次元フーリエ変換測定画像の各フーリエ変換値を、対応する三次元フーリエ変換実画像の対応する各フーリエ変換値によって除し、三次元フーリエ変換誤差画像を算出する誤差画像算出手段と、前記三次元フーリエ変換誤差画像を、逆フーリエ変換し、点広がり関数画像を算出する点広がり関数画像算出手段と、前記点広がり関数画像に基づいて、前記測定装置の測定精度を算出する測定精度処理手段とを備えている。

【0009】

したがって、所定の方向、所定の平面、全方向の平均などの測定精度を得ることができる。

【0010】

(3)(4)この発明に係る測定精度評価装置は、放射性同位元素を充填領域に充填したファントムにおける放射性同位元素の分布を測定装置によって測定した測定画像を取得する測定画像取得手段と、前記測定画像の少なくとも評価直線または評価平面について、フーリエ変換を行い、フーリエ変換測定画像を算出する測定画像フーリエ変換手段と、前記測定画像の評価直線または評価平面に対応する、前記ファントムの充填領域の形状を表す実画像の評価直線または評価平面について、当該実画像をフーリエ変換したフーリエ変換実画像を取得するフーリエ変換実画像取得手段と、前記フーリエ変換測定画像の各フーリエ変換値を、対応するフーリエ変換実画像の対応する各フーリエ変換値によって除し、フーリエ変換誤差画像を算出する誤差画像算出手段と、前記フーリエ変換誤差画像を、逆フーリエ変換し、点広がり関数画像を算出する点広がり関数画像算出手段と、前記点広がり関数画像に基づいて、前記測定装置の測定精度を算出する測定精度算出手段とを備えている。

【0011】

したがって、所定の方向または所定の平面に関しての測定精度を得ることができる。

【0012】

(5)この発明に係る測定精度評価装置は、測定装置がＳＰＥＣＴ装置またはＰＥＴ装置であることを特徴としている。

【0013】

したがって、ＳＰＥＣＴ装置またはＰＥＴ装置の測定精度を得ることができる。

【0014】

(6)この発明に係る測定精度評価装置は、測定精度処理手段が、算出した測定精度に基づいて、測定精度に関連する処理を行うことを特徴としている。

【0015】

(7)この発明に係る測定精度評価装置は、測定画像取得手段が、ネットワークを介して測定精度評価装置に接続された端末装置から送信されてきた測定画像を取得し、測定精度処理手段が、算出した測定精度または測定精度に関連する処理の処理結果を前記端末装置に送信することを特徴としている。

【0016】

したがって、各施設に端末装置があれば、測定精度を得ることができる。

【0017】

(8)この発明に係る測定精度評価方法は、放射性同位元素の分布を測定する装置の精度を評価する方法であって、放射性同位元素を充填領域に充填したファントムにおける放射性同位元素の分布を測定装置によって測定した測定画像を三次元フーリエ変換して、三次元フーリエ変換測定画像を算出し、前記ファントムの充填領域の形状を表す実画像を三次元フーリエ変換して、三次元フーリエ変換実画像を算出し、前記三次元フーリエ変換測定画像の各フーリエ変換値を、対応する三次元フーリエ変換実画像の対応する各フーリエ変換値によって除し、三次元フーリエ変換誤差画像を算出し、前記三次元フーリエ変換誤差画像を、逆フーリエ変換し、点広がり関数画像を算出し、前記点広がり関数画像に基づいて、前記測定装置の測定精度を算出することを特徴としている。

【0018】

したがって、所定の方向、所定の平面、全方向の平均などの測定精度を得ることができる。

【0019】

(9)この発明に係る測定精度評価方法は、放射性同位元素の分布を測定する装置の精度を評価する方法であって、放射性同位元素を充填領域に充填したファントムにおける放射性同位元素の分布を測定装置によって測定した測定画像の少なくとも評価直線または評価平面について、フーリエ変換を行い、フーリエ変換測定画像を算出し、前記ファントムの充填領域の形状を表す実画像の評価直線または評価平面に対応する、前記実画像の評価直線または評価平面について、当該実画像をフーリエ変換し、フーリエ変換実画像を算出し、前記フーリエ変換測定画像の各フーリエ変換値を、対応するフーリエ変換実画像の対応する各フーリエ変換値によって除し、フーリエ変換誤差画像を算出し、前記フーリエ変換誤差画像を、逆フーリエ変換し、点広がり関数画像を算出し、前記点広がり関数画像に基づいて、前記測定装置の測定精度を算出することを特徴としている。

【0020】

したがって、所定の方向または所定の平面に関しての測定精度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】この発明の一実施形態による測定精度評価装置の機能ブロック図である。

【図2】測定精度評価装置のハードウエア構成を示す図である。

【図3】測定精度評価プログラム３６のフローチャートである。

【図4】測定精度評価プログラム３６のフローチャートである。

【図5】脳ファントムを示す図である。

【図6】図６Ａは三次元測定画像、図６Ｂは三次元実画像、図６Ｃはボクセルの大きさを調整した三次元実画像である。

【図7】図７Ａは三次元フーリエ変換測定画像、図７Ｂは三次元フーリエ変換実画像である。

【図8】図８Ａは三次元フーリエ変換誤差画像、図８Ｂは点広がり関数画像である。

【図9】点広がり関数画像の濃度変化を示す図である。

【図10】一実施形態による測定精度評価の原理を示す図である。

【図11】図１１Ａは放射性物質を充填したキャピラリーを測定した測定画像、図１１Ｂはその濃度変化グラフ、図１１Ｃは一実施形態によって算出した点広がり関数画像である。

【図12】装置の特徴の算出を説明するための図である。

【図13】測定精度評価装置をサーバとして構成した場合の例である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

１．測定精度評価の原理
この発明の一実施形態による測定精度評価の原理を、図１０を参照して説明する。図１０Ａは、必要な部位に放射性物質を充填したファントムをＳＰＥＣＴ装置などの測定装置にて測定した三次元測定画像の例である。なお、三次元測定画像は立体画像であるが、図１０Ａにおいては、その一部の平面における画像のみを示している。以下の説明においても、図６〜図８、図１０の画像について、本来は立体画像であるが、その一部の平面における画像のみを示す。

【0023】

図１０Ｂは、ファントムの放射性物質を充填した部位の三次元形状を示す立体画像である。これを三次元実画像と呼ぶ。測定装置の精度が高い場合、三次元実画像と三次元測定画像は一致することになる。測定装置の測定精度（いわゆる分解能）は、図１０Ｃに示すように、点広がり関数画像として示される。つまり、この点広がり関数画像が、ぼやけて広がりのある画像であれば測定精度が低く、はっきりしたシャープな画像であれば測定精度が高いことになる。ここで、三次元測定画像は、三次元実画像に点広がり関数をコンボリューション演算したものとなる。

【0024】

この実施形態では、三次元測定画像と三次元実画像に基づいて、点広がり関数を算出して、測定装置の測定精度を得るようにしている。まず、図１０Ａの三次元測定画像を三次元空間的にフーリエ変換する。これにより、図１０Ｄに示す三次元フーリエ変換測定画像が得られる。次に、図１０Ｂの三次元実画像を三次元空間的にフーリエ変換する。これにより、図１０Ｅに示す三次元フーリエ変換実画像が得られる。ここで、三次元フーリエ変換測定画像は、三次元フーリエ変換実画像に誤差成分をフーリエ変換した値（三次元フーリエ変換誤差画像と呼ぶ）を乗じたものとなっている。そこで、図１０Ｄの三次元フーリエ変換測定画像の各ボクセルを、図１０Ｅの三次元フーリエ変換実画像の対応するボクセルにて除して、図１０Ｆの三次元フーリエ変換誤差画像を得る。

【0025】

図１０Ｆの三次元フーリエ変換誤差画像は、図１０Ｃの点広がり関数画像をフーリエ変換したものに等しいものである。そこで、図１０Ｆの三次元フーリエ変換誤差画像を逆フーリエ変換し、点広がり関数を算出する。このようにして、点広がり関数を算出し、これに基づいて、測定装置の測定精度を得る。

【0026】

２．機能ブロック図
図１に、この発明の一実施形態による測定精度評価装置の機能ブロック図を示す。測定画像取得手段２は、必要な部位に放射性物質を充填したファントムをＳＰＥＣＴ装置などの測定装置にて測定した三次元測定画像を取得する。この三次元測定画像は、測定装置から直接取得してもよいし、測定装置から予め取得し記録しておいたものを取得するようにしてもよい。測定画像フーリエ変換手段４は、上記のようにして取得した三次元測定画像を、三次元フーリエ変換する。

【0027】

実画像取得手段６は、前記ファントムの放射性物質を充填した部位の三次元形状を、三次元実画像として取得する。この実施形態では、三次元実画像は、予め記録されたものを取得するようにしている。実画像フーリエ変換手段８は、上記のようにして取得した三次元実画像を、三次元フーリエ変換する。

【0028】

なお、この実施形態では、実画像取得手段６と実画像フーリエ変換手段８とによって三次元フーリエ変換実画像取得手段７が構成されている。また、上記のようにして得た三次元フーリエ変換実画像を予め記録しておき、これを三次元フーリエ変換実画像取得手段７が取得するようにしてもよい。

【0029】

誤差画像算出手段１０は、三次元フーリエ変換測定画像の各フーリエ変換値を、対応する三次元フーリエ変換実画像の各フーリエ変換値によって割る。これにより、三次元フーリエ変換誤差画像を得る。

【0030】

点広がり関数算出手段１２は、三次元フーリエ変換誤差画像を逆フーリエ変換し、点広がり関数画像を算出する。測定精度処理手段１４は、点広がり関数画像に基づいて、測定装置の測定精度を算出する。

【0031】

３．ハードウエア構成
図２に、この発明の一実施形態による測定精度評価装置のハードウエア構成を示す。ＣＰＵ２０には、メモリ２２、ディスプレイ２４、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２６、ハードディスク２８、インターフェイス３０が接続されている。メモリ２２は、ワークエリアとして機能するものである。ハードディスク２８には、オペレーティングシステム（たとえば、マイクロソフト社のWINDOWS（商標））３４、測定精度評価プログラム３６、三次元実画像３８などが記録されている。

【0032】

測定精度評価プログラム３６は、オペレーティングシステム３４と協働してその機能を発揮するものである。三次元実画像３８は、ファントムにおける放射性同位元素の充填領域の三次元画像データである。この実施形態では、予め三次元実画像３８を記録しているが、その都度取り込むようにしてもよい。

【0033】

なお、オペレーティングシステム３４、測定精度評価プログラム３６は、いずれも、ＣＤ−ＲＯＭ３２に記録されていたものを、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２６を介してハードディスク２８にインストールしたものである。

【0034】

インターフェイス３０を介して、ＳＰＥＣＴ装置４０が接続されている。したがって、ＳＰＥＣＴ装置４０によって測定された三次元測定画像は、インターフェイス３０を介して、直接取り込むことが可能となっている。なお、ＳＰＥＣＴ装置４０によって測定された三次元測定画像を、ＣＤ−ＲＯＭに記録し、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２６を介して取り込むようにしてもよい。

【0035】

３．測定精度評価プログラムの処理
図３に、測定精度評価プログラム３６のフローチャートを示す。ＣＰＵ２０は、まず、インターフェイス３０を介して、ＳＰＥＣＴ装置４０からファントムの三次元測定画像を取得し、ハードディスク２８に記録する（ステップＳ１）。

【0036】

この実施形態において用いたファントム５０を、図５Ａ、図５Ｂに示す。図５Ｂは、図５Ａの横断面図である。このファントム５０においては、２つの空間が設けられている。灰白質に相当する部位の空間、骨に相当する部位の空間である。

【0037】

図５Ｂにおいて、空間５２が灰白質に相当する空間、空間５４が骨に相当する空間である。図５Ａに示す注入口５５は空間５２に試料を充填するための注入口であり、注入口５３、５７は空間５４に試料を充填するための注入口である。

【0038】

この実施形態では、灰白質に対応する空間５２に放射性同位元素（¹²³Ｉなど）を含有する試料を注入した。また、骨領域に対応する空間５４には、骨と同様の吸収係数となるように濃度調整されたＫ₂ＨＰＯ₄溶液（たとえば、100gのＫ₂ＨＰＯ₄を水67gに溶解した液）を注入した。灰白質に対応する空間に放射性同位元素を含有した試料を注入したのは、実際の検査においては、灰白質に血管が集中しており、この部分に放射性医薬品が分布することになるからである。なお、骨領域は、放射性同位元素から放出されるガンマ線を吸収する性質を有する。そこで、これをシミュレートするため、骨と同等の吸収係数となるように調整されたＫ₂ＨＰＯ₄溶液を空間５４に注入している。

【0039】

上記のファントムをＳＰＥＣＴ装置によって測定した三次元測定画像を、ステップＳ１において、取り込み記録する。三次元測定画像の例を、図６Ａに示す。三次元測定画像は、ボクセルによって構成される立体画像であるが、図６Ａでは、その一部の平面のみを示している。以下、図６〜図１２において同様である。

【0040】

次に、ＣＰＵ２０は、ハードディスク２８から三次元実画像３８（ファントムにおける放射性同位元素の充填領域の三次元画像データ）を読み出す（ステップＳ２）。続いて、ＣＰＵ２０は、三次元測定画像を三次元実画像３８（図６Ｂ参照）と対応するように位置合わせを行う（ステップＳ３）。この実施形態では、三次元測定画像を僅かずつ移動・回転し、各位置における相互情報を算出して、両画像が最もよく重なっている位置を見いだすようにしている。相互情報を用いた位置あわせについては、F. Maes et al., "Multimodality Image Registration by Maximization of Mutual Information," IEEE Transactions on Medical Imaging, (USA), 1997, 16, 2, p187-198に詳しい説明がなされている。

【0041】

次に、ＣＰＵ２０は、取り込んだ三次元測定画像について、空間的に三次元フーリエ変換を行う（ステップＳ４）。この実施形態では、ＦＦＴ処理によって三次元フーリエ変換を行っている。

【0042】

三次元測定画像は、ＳＰＥＣＴ装置の定める大きさボクセルによって構成されている。一般的には、２〜３mm角のボクセルによって構成されることが多い。このようにして得た三次元フーリエ変換測定画像は、ハードディスク２８に記録される。図７Ａに三次元フーリエ変換測定画像を示す。

【0043】

次に、ＣＰＵ２０は、ハードディスク２８から三次元実画像３８を読み出し、空間的に三次元フーリエ変換を行う（ステップＳ５）。図６Ｂに、三次元実画像の例を示す。なお、この実施形態では、三次元実画像３８を構成するボクセルは、三次元測定画像のボクセルよりもかなり小さい。つまり、精度の高い画像を用いている。

【0044】

そこで、ＣＰＵ２０は、三次元実画像を三次元測定画像と同じ大きさのボクセルに変換した後（図６Ｃ参照）、三次元フーリエ変換を行うようにしている。このようにして得た三次元フーリエ変換実画像は、ハードディスク２８に記録される。図７Ｂに三次元フーリエ変換実画像を示す。

【0045】

次に、ＣＰＵ２０は、三次元フーリエ変換画像の各ボクセルのフーリエ変換値を、当該ボクセルに対応する三次元フーリエ実画像のボクセルのフーリエ変換値で除する（ステップＳ６）。これにより、三次元フーリエ変換誤差画像を得る。図８Ａに三次元フーリエ変換誤差画像の例を示す。

【0046】

続いて、ＣＰＵ２０は、三次元フーリエ変換誤差画像を逆フーリエ変換し、点広がり関数画像を得る（ステップＳ７）。図８Ｂに点広がり関数画像を示す。この点広がり関数画像が、ぼやけて広がっていると測定精度が低く、ハッキリとシャープであれば測定精度が高いことになる。

【0047】

そこで、この実施形態では、全方向における半値幅を平均して、平均半値幅を算出し、これを装置の測定精度としている（ステップＳ８）。図９に、図８Ｂに示す点広がり画像の直線IX-IXにおける濃度変化を示す。この時の濃度のピークＰに対して半分の濃度Ｐ／２となる位置を特定し、その幅Ｗを半値幅として算出する。点広がり関数画像は立体画像であるから、これを全方向について行って半値幅Ｗを算出し、その平均値を算出する。

【0048】

４．実験例
0.8mmの内径のキャピラリーに放射能量約30MBq相当の塩酸Ｎ−イソプロピル−４−ヨードアンフェタミン(¹²³I)（日本メジフィジックス株式会社製）溶液を注入し、ＳＰＥＣＴ装置（株式会社東芝製、形式、GCA7200A）にて計測した画像を図１１Ａに示す。この例では、５つのキャピラリーについて測定を行った。また、図１１Ｂは、図１１Ａの画像について、直線上における濃度の変化を示したものである。

【0049】

脳ファントムの灰白質に対応する空間５２に放射能量約30MBq相当の塩酸Ｎ−イソプロピル−４−ヨードアンフェタミン(¹²³I)（日本メジフィジックス株式会社製）を水で３リットルの容量に希釈した溶液を注入し、骨領域に対応する空間５４に、100gのＫ₂ＨＰＯ₄に対して水67gの割合で混合して調製した液を注入した。これを、上記ＳＰＥＣＴ装置にて計測を行い、算出した点広がり画像を図１１Ｃに示す。

【0050】

キャピラリーによって計測した画像の半値幅は、平均9.1mmであった。なお、0.8mmの内径は、ＳＰＥＣＴ装置の分解能からみて、十分に小さく無視できる大きさである（無限小の点と考えることができる）。

【0051】

一方、本発明の手法によって得た半値幅は、9.6mmであった。本発明では、無限小の点に放射性物質があるものとして、その測定画像の広がりを算出していることになる。

【0052】

以上のように、本発明の手法による測定精度の算出結果においても、従来のキャピラリーを用いた方法とほぼ同等の結果を得ることができた。

【0053】

５．その他
(1)上記実施形態では、測定精度を算出する処理について説明した。しかし、測定して得た三次元測定画像と、三次元実画像を比較し（対応するボクセルについて濃度値の差を算出し）、当該測定装置の特徴を得る処理を併せて行うこともできる。これにより、当該装置の特徴と測定精度を併せて得ることができる。

【0054】

たとえば、ＳＰＥＣＴ装置によって図１２Ａに示すような三次元測定画像を得ることができたとする。また、この時のファントムにおける充填領域の画像（三次元実画像）を図１２Ｂに示す。

【0055】

三次元実画像のボクセルの大きさを、三次元測定画像のボクセルの大きさに揃える。このようにして得た三次元実画像を、図１２Ｄに示す。ＳＰＥＣＴ装置におけるボクセルは、三次元実画像のボクセルよりもかなり大きい。この大きさの違いだけ、ＳＰＥＣＴ装置の分解能が低いとになる。

【0056】

ここで、ＳＰＥＣＴ装置における測定において、局所的な測定の偏りがなければ、三次元測定画像は、上記のようにしてボクセルを大きくした三次元実画像と等しくなる筈である。両者に差が出るということは、当該ＳＰＥＣＴ装置において場所的に測定誤差が生じているということになる。これを当該装置の特徴と呼ぶ。

【0057】

図１２Ｃの三次元測定画像と、図１２Ｄに示すボクセル変換済みの三次元実画像との差を算出することにより、当該装置の特徴を得ることができる。図１２Ｅにこれを示す。

【0058】

このように、当該装置の特徴を知ることにより、三次元測定画像を用いた判断をより正確に行うことができる。

【0059】

(2)上記実施形態では、ＳＰＥＣＴ装置を例に説明したが、ＰＥＴ装置など他の放射線分布を測定する装置にも適用することができる。

【0060】

(3)上記実施形態では、三次元実画像のボクセルを三次元測定画像のボクセルに合致させてからフーリエ変換を行うようにしている。しかし、三次元実画像における本来のボクセルのままで、フーリエ変換を行うようにしてもよい。

【0061】

(4)上記実施形態では、三次元測定画像および三次元実画像をフーリエ変換し、三次元フーリエ変換測定画像と三次元フーリエ変換実画像に基づいて三次元フーリエ変換誤差画像を算出し、これを逆フーリエ変換することによって点広がり関数画像を得ている。しかし、三次元測定画像と三次元実画像に基づいて、直接的に、点広がり関数を算出するようにしてもよい。

【0062】

(5)上記実施形態では、全方向に関しての測定精度の平均を算出するようにしている。しかし、特定方向についての測定精度、特定平面についての測定精度を算出するようにしてもよい。

【0063】

(6)上記実施形態では、三次元測定画像、三次元実画像を用いて測定精度を算出している。しかし、所定の平面における二次元測定画像、二次元実画像を用いて測定精度を算出するようにしてもよい。この場合には、二次元フーリエ変換を行い、二次元フーリエ変換測定画像と二次元フーリエ変換実画像に基づいて二次元フーリエ変換誤差画像を算出し、これを逆フーリエ変換することによって二次元の点広がり関数画像を得ることになる。

【0064】

さらに、所定の直線における一次元測定画像、一次元実画像を用いて測定精度を算出するようにしてもよい。この場合には、一次元フーリエ変換を行うことになる。

【0065】

(7)上記実施形態では、半値幅を測定精度として算出している。しかし、波形の急峻度などを測定精度としてもよい。

【0066】

(8)上記実施形態では、脳ファントムを例に説明を行ったが、他の部位のファントムを用いてもよい。

【0067】

(9)また、図１３に示すように、測定精度評価装置６０をインターネット上のサーバとして構成してもよい。この場合、端末装置６２から、三次元測定画像を、インターネット６４を介して測定精度評価装置６０に送信する。測定精度評価装置６０の測定画像取得手段２は、これを受信する。以下の処理は、図１と同様である。測定精度処理手段１４によって算出された測定精度は、インターネット６４を介して、端末装置６２に返信される。

【0068】

このようにすることにより、各病院などの施設からの要求を受けて、測定精度を送り返すことができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図9】

【図13】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図10】

【図11】

【図12】