3. 開発手法の評価方法
3.6. 既知の線源分布測定データを用いた画像定量性の評価
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3.6.3.画像のバックグラウンド領域の評価
核医学イメージングでは、雑音成分が低く、線源が存在しない領域を、線源が存在する 領域からの影響を受けずに描出することが求められる。そこで、22Naファントムの再構成 画像における、線源が存在しない領域 (バックグラウンド領域) の評価を行った。
Figure 14に示すように、再構成画像のバックグランド領域として、実際に線源が存在し
ないことが明らかである2つのVOI (VOI BG A および VOI BG B) を設定した。VOI BG Aは、検出器前面とカメラヘッド前面の間の領域に相当する。VOI BG A のz座標の下端
はGREI-IIのカメラヘッド前面の位置に対応し、これよりz座標が大きいVOI BG A領域
内には線源が存在しない。VOI BG Bは、ファントムを設置した台よりもz座標が下とな る領域である。VOI BG Bのz座標の上端はファントムのz座標下端に対応するので、こ れよりz座標が小さいVOI BG Bの領域内には、線源が存在しない。
バックグラウンド領域の評価は、各再構成条件 [Table 6 再構成条件(a)-(d)] より得られ た画像の、VOI領域それぞれの、平均画素値および標準偏差の比較により行った。平均画 素値はバックグラウンド領域の雑音レベルを反映する指標として、画素値標準偏差は、バ ックグラウンド領域の画像の一様性を反映する指標として評価した。
3.6.4.反復計算の停止条件
空間中に広がった線源に対する、反復計算回数の設定は困難であったため、後述する、
担がんマウスの64Cu標識抗体分布画像において設定した反復計算回数である120回を、
22Naファントムの再構成においても同様に設定した (3.7.4項) 。この回数は全ての画像再 構成条件において同様である。
事後的な反覆計算回数の評価のために、以下の評価関数の計算を行った: 𝑓[𝜆𝑗(𝑙−1),𝜆𝑗(𝑙)]= 1
𝑀 ∑ 𝜆𝑗(𝑙) 𝜆𝑗(𝑙−1)
𝑀 𝑗=1
. (120)
𝜆𝑗(𝑙)は𝑙回目の反覆計算回数における、画素𝑗の画素値である。𝜆𝑗(𝑙−1)は𝑙 −1回目の反覆計算 における画素𝑗の画素値であり、本研究で実行した全ての再構成法において、𝜆𝑗(𝑙)の計算に 用いられる (Table 6) 。理想的には、反復計算が収束した画像では𝜆𝑗(𝑙)と𝜆𝑗(𝑙−1)は等しくな るため、これらの比は1となる。𝑓[𝜆𝑗(𝑙−1),𝜆(𝑙)𝑗 ]では、全画素に渡って求めた𝜆𝑗(𝑙−1)に対する 𝜆𝑗(𝑙)の比を合計し、定数である画素数𝑀で除している。これにより𝑓[𝜆𝑗(𝑙−1),𝜆𝑗(𝑙)]は0から1 の間の値をとる。
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Figure 12 22Na溶液ファントム撮像時のGREI-II検出器とファントムとの位置関係
ファントムは、22Naの放射能濃度が異なる溶液を充填した3つのシリンジからなる。3つのシリン ジは外寸直径24.5 mmの円筒形であり、隙間なくy方向に並べられた。シリンジのz座標上端 (検 出器面から10 mmの位置) ではGREI-IIのカメラヘッド前面がファントムと接触している。カメラ ヘッド前面と前段検出器の間は10 mm離れている。
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Figure 13 22Naファントムの再構成画像に設定した各VOIの位置
色付き矩形で示した3つの領域が、放射能濃度の異なるファントムの領域を対象とした各VOIの設 定位置を示す。全てのVOIの形状は扁平な直方体である。上のパネルはxy方向のVOI設定を示す 模式図であり、パネル外周の矩形はxy平面の画像空間の大きさに対応する。左下のパネルはyz方 向におけるVOI設定領域を示す模式図であり、パネル外周の矩形はyz平面の画像空間の大きさに 対応する。図中に示すように。ファントムのz座標上部には空気が存在した。右下のパネルは実際 のファントムの写真における空気の存在を示す。
Figure 14 22Naファントムの再構成画像におけるバックグラウンド評価のために設定した、各VOI
の位置
図中のVOI BG Aはカメラヘッドの前面と前段検出器との間の領域である。VOI BG Bはファントム
を設置した台よりもz座標において下に位置する領域である。
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