[發明專利]基于MR圖像的PET吸收校正圖像生成方法

有效

• 申請號: 201380017570.5
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN104220898B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 山谷泰賀;小畠隆行;菅干生;川口拓之;山川善之
• 申請（專利權）人: 國立研究開發法人量子科學技術研究開發機構;株式會社島津制作所
• 主分類號: G01T1/161
• 分類號: G01T1/161;A61B5/055;A61B6/03
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及基于MR(magnetic：resonance磁共振)圖像的PET吸收校正圖像生成方法以及計算機程序，特別是涉及在根據MR圖像生成PET吸收校正圖像時能夠制作高精度的PET吸收校正圖像的基于MR圖像的PET吸收校正圖像生成方法以及用于執行該方法的計算機程序。

背景技術

近年來，X射線CT(computed tomography：計算機斷層掃描)、MRI(magnetic resonance imaging：磁共振成像)等能夠微創地觀察人體內部的檢查裝置廣泛普及，對醫療診斷作出巨大貢獻。這些裝置主要提供將生物體的組織構造可視化為斷層圖像、體數據而得到的形態圖像。與此相對地，以PET(positron emission tomography：正電子放射斷層掃描)、SPECT(single photon emission CT：單光子放射斷層掃描)為代表的核醫學成像裝置是提供機能圖像的裝置，該機能圖像是將葡萄糖消耗量、局部血流量、氧氣消耗量、神經遞質的受體分布等生理學的機能信息定量地可視化而得到的，近年來隨著癌、癡呆癥、動脈硬化性疾患等疾病的增加，推進了核醫學成像裝置在研究、臨床上的普及。并且，PET作為推進將生物體分子的行為圖像化的分子成像研究的有力的方法而被關注。

近年來，開發了PET和X射線CT能夠同時進行拍攝的PET/CT，在臨床時得到普及。由此，將生物體機能與體內組織進行對照的診斷成為可能。例如，在利用PET進行的癌的診斷中，僅膿腫部分以高信號輸出，因此有時難以獲知膿腫位于哪個臟器。因此，與出色地觀察臟器的形態的X射線CT相配合是有益的。

最近，不與X射線CT相配合而與MRI相配合地進行診斷的PET/MRI受到關注。MRI不僅能夠以較高的空間分辨率觀察生物體，還具有以下優點：與 X射線CT相比軟組織的對比度優良、能夠通過血循環動態的成像、MR分光法進行代謝產物濃度測量以獲得機能圖像。另外，PET/MRI還具有能夠避免在PET/CT中成為問題的輻射照射等諸多優點，因此PET/MRI的實現備受期待(參照非專利文獻1)。

PET裝置根據從放射性藥劑釋放的湮滅放射線到達檢測器來獲得信息。在PET圖像重構時，使用向180度方向釋放的湮滅放射線檢測數據，但該湮滅放射線在通過身體的各個組織而到達檢測器的期間被吸收。因此，在被檢體的深部，定量性發生較大紊亂。為了獲得定量的藥劑分布需要校正湮滅放射線的吸收。基于與PET的數據收集不同的如圖1所例示那樣一邊使射線源12繞著被檢體10旋轉一邊用檢測器14檢測的透射測量(稱為透射掃描)，來制作現有的PET圖像重構時的吸收校正所需的放射線吸收圖像(μ映射圖)(參照專利文獻1～3)。另外，關于PET/CT中的衰減校正，不進行上述透射掃描，而是日常地進行從X射線CT圖像變換為μ映射圖。

另一方面，MRI收集從組織的質子(氫原子核)獲得的信號，因此不能直接獲得各組織的放射線吸收率，在當前的PET/MRI的設計概念中不包括與X射線CT相同的透射線源，因此需要取代透射掃描的μ映射圖的制作方法。

在此，作為迄今為止使用了MR圖像的μ映射圖的制作方法，提出了區域分割法和標準圖像參照法，其中，該區域分割法是如圖2所例示那樣，按每個組織例如將MR圖像m區域分割為高信號區域(軟組織)、中信號區域(水)、低信號區域(空氣和骨骼)，代入組織固有的μ值來制作μ映射圖(參照非專利文獻2、3、4)，該標準圖像參照法是如圖3所例示那樣，利用仿射變換等使標準圖像(標準MR圖像m_s、標準μ映射圖μ_s)變形以與患者的MR圖像m一致(參照非專利文獻5、6)。

專利文獻1：日本特開2005-283421號公報

專利文獻2：日本特開2006-284346號公報

專利文獻3：日本特開2008-22930號公報

非專利文獻1：Bernd Pichler，Bernhard Scholkopf and Thomas Beyer Matthias Hofmann，“Towards quantitative PET/MRI：a review of MR-based attenuation correction techniques，”EUROPEAN JOURNAL OF NUCLEAR MEDICINE AND MOLECULAR IMAGING，vol.36(Supplement1)，pp.93-104，Mar.2009.