JP6054245B2 - 医用画像解析装置 - Google Patents
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Description
[構成]
図1を参照して、第1の実施形態に係る医用画像解析装置1の構成を説明する。
読出部10は、被検体の複数の領域について重畳領域を有するようにそれぞれ異なる時間に被検体に造影剤を投与して撮影された複数の時系列画像を記憶部2から読み出す。また、読出部10は、さらに造影剤が投与されていない被検体の複数の領域全体を表す全体領域画像を記憶部2から読み出す。ここで、時系列画像は、被検体の一つの領域について一定の時間間隔で撮影された複数の静止画像(フレーム)を時系列的に対応付けた動画像である。被検体の複数の領域についてこの時系列画像を撮影したとき、自ずと時系列画像は複数となる。全体領域画像は、例えばX線CT装置によるヘリカルスキャンによって撮影された静止画像である。複数の時系列画像と全体領域画像とは医用画像解析装置1の内部又は外部に存在する記憶部2に記憶されている。記憶部2が医用画像解析装置1の外部に存在するとき、読出部10は一般的な通信手段を介して複数の時系列画像と全体画像とを記憶部2から読み出す。
第1の動脈推移情報部11は、読出部10が読み出した複数の時系列画像のうち一部の時系列画像中に指定された動脈領域に基づいて動脈領域の画素値の推移を表す第1の動脈推移情報を求める。換言すると、第1の動脈推移情報部11は、動脈領域が表す被検体での位置における造影剤の濃度の推移情報を求める。この処理の例として、第1の動脈推移情報部11は、各フレームにおける動脈領域に含まれる画素の画素値の平均値を算出し、その平均値が時系列的に変化した情報を推移情報として求める。動脈領域とは、解析対象の組織に対する血液流入経路が時系列画像において表された領域である。例えば、組織が脳であるとき、脳動脈が表された領域が動脈領域であり、組織が肝臓であるとき、肝動脈が表された領域と門脈が表された領域とが動脈領域である。門脈は動脈ではないがここでは便宜上動脈領域とする。また、組織が肺であるとき、肺には血液流入経路が肺動脈と気管支動脈との二つの動脈がある。通常、気管支動脈が表された領域を動脈領域として指定することは困難であるので、気管支動脈の代替として大動脈が表された領域が動脈領域として指定される。さらに、肺動脈が表された領域が動脈領域として指定される。複数の時系列画像は、組織の全体領域を複数の領域に分けて撮影された画像であるので、通常、複数の時系列画像の全てに動脈領域を指定できるわけではない。それにより、動脈領域は複数の時系列画像の一部の時系列画像すなわち組織の一部の領域を撮影した時系列画像に指定される。従って、複数の時系列画像には、動脈領域が指定された時系列画像(動脈領域を含む領域について撮影された時系列画像)と動脈領域が指定されない時系列画像(動脈領域を含まない領域について撮影された時系列画像)とが存在する。動脈領域は、例えばユーザが或るフレームを目視しながら操作部3を操作することによって指定される。また、例えば第1の動脈推移情報部11が臨床的な統計データを参照して自動的に動脈領域を指定してもよい。図2は、被検体の肺を解析対象の組織として複数の時系列画像を撮影した例を表す模式図である。この例では、肺LUについて第1の領域A1、第2の領域A2及び第3の領域A3の三つの領域に分けて撮影された複数の時系列画像のうち、第1の領域A1について撮影された時系列画像には大動脈が表された領域が大動脈の動脈領域AOとして指定され、第2の領域A2について撮影された時系列画像には肺動脈が表された領域が肺動脈の動脈領域PAとして指定されている。なお、第1の領域A1について撮影された時系列画像を第1の時系列画像、第2の領域A2について撮影された時系列画像を第2の時系列画像、第3の領域A3について撮影された画像を第3の時系列画像とする。
血管画素選択部12は、読出部10が読み出した複数の時系列画像の動脈領域を除く画素のうち血管を表す画素である血管画素を選択する。例えば血管画素選択部12は、複数の時系列画像の画素のうち血管の分岐点を表す画素を血管画素として選択する。血管画素選択部12が血管画素を選択する方法として、例えば、血管画素選択部12は、組織の血管をグラフ化し、そのグラフの分岐点を得る。血管画素選択部12は、得られた分岐点近傍の一定の領域における距離変換を行い、一定の領域内の枝それぞれが円柱であるとみなして積集合領域を求める。血管画素選択部12は、求めた積集合領域の重心に該当する画素を血管画素として選択する。
血管画素対応部13は、血管画素選択部12により選択された血管画素のうち、互いに同じ重畳領域に係る一方の時系列画像の血管画素と他方の時系列画像の血管画素とを対応付ける。血管対応部が血管画素を対応付ける方法として、例えば、血管画素対応部13は、ランドマークとしての血管画素のうち何れか二つの距離や、何れか三つ以上が形成する多角形の角度に基づいて幾つかの血管画素を除外し、残った血管画素について対応付ける。すなわち、互いに同じ重畳領域に係る一方の時系列画像の血管画素と他方の時系列画像の血管画素とについて、前述の距離や角度を比較して対応付ける。
組織推移情報部14は、読出部10が読み出した複数の時系列画像を受け、被検体の組織における画素値の時系列変化を示す組織推移情報を取得する。組織推移情報部14は、時系列画像の複数フレーム間の画素を対応付けし、各画素の画素値が時系列的に変化した推移情報を取得する。つまり、被検体の組織における造影剤の濃度の推移情報を取得する。組織推移情報部14は血管推移情報部140を有する。
血管推移情報部140は、血管画素対応部13により対応付けられた血管画素の画素値の推移を表す血管推移情報を求める。換言すると、血管推移情報部140は、複数フレーム間の血管画素を対応付けし、各血管画素の画素値が時系列的に変化した情報を血管推移情報として求める。それにより、血管推移情報部140は、血管画素が表す血管における造影剤の濃度の推移情報を求める。
第2の動脈推移情報部15は、複数の時系画像のそれぞれが撮影された時間を表す時間情報と、第1の動脈推移情報部11による動脈推移情報と、血管推移情報部140による血管推移情報とに基づいて、複数の時系列画像のうち動脈領域が設定された一部の時系列画像以外の時系列画像が撮影された時間における動脈領域に相当する第2の動脈推移情報を求める。第2の動脈推移情報とは、動脈領域が指定されていない領域について時系列画像が撮影された時間に、他の領域において指定された動脈領域が表す被検体での位置における造影剤の濃度の推移を表す情報である。例えば、図2に示した例の第1の領域A1について撮影した時系列画像では、第2の領域A2に指定された肺動脈の動脈領域PAが表す被検体での位置における造影剤の濃度の該時系列画像を撮影している時間における推移を表す情報が第2の動脈推移情報である。また、第2の領域A2について撮影した時系列画像では、第1の領域A1に指定された大動脈の動脈領域AOが表す被検体での位置における造影剤の濃度の該時系列画像を撮影している時間における推移を表す情報が第2の動脈推移情報である。また、第3の領域A3について撮影した時系列画像では、第1の領域A1に指定された大動脈の動脈領域AOと第2の領域A2に指定された肺動脈の動脈領域PAとのそれぞれが表す被検体での位置における造影剤の濃度の該時系列画像を撮影している時間における推移を表す情報が第2の動脈推移情報である。
残存情報部16は、複数の時系列画像における各画素の画素値の推移情報について、残存造影剤の影響を低減する。残存情報部16は、動脈残存情報部160と、組織残存情報部161と、演算部162とを有する。
動脈残存情報部160は、第1の動脈推移情報部11による第1の動脈推移情報及び/又は第2の動脈推移情報部15による第2の動脈推移情報を基に、複数の時系列画像のそれぞれが撮影された時間よりも過去に時系列画像を撮影したときに投与された造影剤に起因した画素値の推移を表す動脈残存情報を求める。ここで、動脈残存情報部160は、[数1]〜[数6]により既知となった情報に基づいて、造影剤の投与を或る回数までで止めた場合の動脈推移情報を例えば次式として求める。
組織残存情報部161は、複数の時系列画像の各画素について、動脈残存情報部160による動脈残存情報に基づく画素値の推移を表す組織残存情報を求める。組織残存情報部161は、第1の動脈推移情報部11による第1の動脈推移情報及び/又は第2の動脈推移情報部15による第2の動脈推移情報と、動脈残存情報と、組織推移情報部14による組織推移情報とに指定された造影モデルを用いたモデルフィッティングを行って造影モデルに係るパラメータを求め、動脈残存情報と造影モデルと求めたパラメータとに基づいて組織残存情報を求める。このとき、組織残存情報部161は、時系列画像における各画素の画素値の減衰を表す減衰時定数をパラメータとして求める。例えば、組織残存情報部161は、次式の造影モデルを用いてモデルフィッティングを行う。
演算部162は、組織推移情報部14による組織推移情報が表す画素値C(t)から組織残存情報部161による組織残存情報が表す画素値G2(t),G3(t)を例えば次式のように減ずる。
解析部17は、第1の動脈推移情報部11による第1の動脈推移情報と、第2の動脈推移情報部15による第2の動脈推移情報と、組織推移情報部14による組織推移情報と、演算部162による補正された組織推移情報と、指定された解析手法とに基づいて複数の時系列画像それぞれについてパフュージョン解析を行う。解析手法には、デコンボリューション法やMaximum Slope法などがあるが、解析手法はユーザが操作部3を操作することによって指定されてもよく、解析部17にプリセットされていてもよい。例えば解析部17は、指定された解析手法に基づいて、第1の時系列画像において、「C1pa(t)」と「C1ao(t)」とを入力関数とし、組織推移情報部14による組織推移情報についてパフュージョン解析を行う。また、解析部17は、第2の時系列画像において、「C2pa(t)」と「C2ao(t)」とを入力関数とし、演算部162により補正された組織推移情報「C´2(t)」についてパフュージョン解析を行う。また、解析部17は、第3の時系列画像については、「C3pa(t)」と「C3ao(t)」とを入力関数とし、演算部162により補正された組織推移情報「C´3(t)」についてパフュージョン解析を行う。換言すると、解析部17は、複数の時系列画像のうち2回目以降の撮影である第2の時系列画像と第3の時系列画像において、演算部162により補正された組織推移情報についてパフュージョン解析を行う。それにより、解析部17は、第2の時系列画像と第3の時系列画像において、組織残存情報をベースラインとしてパフュージョン解析を行うことになる。解析部17は、各画素が表す被検体の組織の血流量や血液量などの血流動態を解析結果として画像生成部18に出力する。
画像生成部18は、血管画素対応部13によって位置合わせされた複数の時系列画像と解析部17による解析結果を受け、被検体の組織の血流動態を表すマップを生成する。マップとしては、例えば肺の組織の血液量を表す血流量マップや血液量を表す血液量マップなどが生成される。画像生成部18は生成したマップを表示部4に表示させる。
制御部19は、医用画像解析装置1の各部を制御する。制御部19は、例えば、処理装置と記憶装置とを含んで構成される。処理装置としては、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphic Processing Unit)、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)が用いられる。記憶装置は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disc Drive)を含んで構成される。記憶装置には、医用画像解析装置1の各部の機能を実行するためのコンピュータプログラムが記憶されている。処理装置は、これらコンピュータプログラムを実行することで、上記機能を実現する。
操作部3は、ユーザによる操作を受けて、この操作の内容に応じた信号や情報を装置各部に入力する。操作部3は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどによって構成される。また、操作部3は、必ずしも医用画像解析装置1の一体として備えられる必要はなく、一般的なインターフェイスを介して信号や情報を装置各部に入力する構成でもよい。
表示部4は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)などの表示デバイスで構成される表示デバイスである。表示部4は、必ずしも医用画像解析装置1の一体として備えられる必要はなく、一般的なインターフェイスを介して画像を表示する構成でもよい。
この実施形態の医用画像解析装置1の動作について説明する。図5は、この実施形態の動作を表すフローチャートである。
読出部10は、被検体の複数の領域について重畳領域を有するようにそれぞれ異なる時間に被検体に造影剤を投与して撮影された複数の時系列画像を記憶部2から読み出す。また、読出部10は、さらに造影剤が投与されていない被検体の複数の領域全体を表す全体領域画像を記憶部2から読み出す。
第1の動脈推移情報部11は、読出部10が読み出した複数の時系列画像のうち一部の時系列画像中に指定された動脈領域に基づいて動脈領域の画素値の推移を表す第1の動脈推移情報を求める。
血管画素選択部12は、読出部10が読み出した複数の時系列画像の画素のうち血管を表す画素である血管画素を選択する。また、血管画素選択部12は、読出部10が読み出した全体領域画像の画素のうち血管を表す画素である全体領域血管画素を選択する。
血管画素対応部13は、血管画素選択部12により選択された血管画素と全体領域血管画素とを対応付けることによって、重畳領域に係る一方の時系列画像の血管画素と他方の時系列画像の血管画素とを対応付け、全体領域画像における重畳領域に該当する該当領域を特定する。
血管画素選択部12は、血管画素対応部13が特定した全体画像における重畳領域に該当する該当領域の画素のうち血管を表す画素である第1の重畳領域血管画素を血管画素対応部13に対応付けられた全体領域血管画素よりも高い密度で新たに選択するとともに、複数の時系列画像の重畳領域に含まれる画素のうち血管を表す画素である第2の重畳領域血管画素を血管画素よりも高い密度で新たに選択する。
血管画素対応部13は、第1の重畳領域血管画素の一部と第2の重畳領域血管画素の一部とを対応付けることによって、重畳領域に係る一方の時系列画像の血管画素と他方の時系列画像の血管画素とを対応付ける。
血管画素対応部13は、第1の重畳領域血管画素のうち第2の重畳領域血管画素に対応付けられていない第1の未対応画素を含む領域の画像である第1の周辺画像と、複数の時系列画像のうち周辺画像に相当する画素である第2の未対応画素を含む領域の画像である第2の周辺画像とを比較し、第1の周辺画像と第2の周辺画像との一致度が指定された一致度を超えたとき、第1の未対応画素と第2の未対応画素とをさらに対応付ける。
血管推移情報部140は、血管画素対応部13により対応付けられた血管画素の画素値の推移を表す血管推移情報を求める。また、組織推移情報部14は、読出部10が読み出した複数の時系列画像を受け、被検体の組織における画素値の時系列変化を示す組織推移情報を求める。
第2の動脈推移情報部15は、血管の種別である血管種別の特性を表す血管種別情報を予め記憶し、血管推移情報部140による血管推移情報と血管種別情報とに基づいて、血管画素対応部13が対応付けた血管画素が表す血管の血管種別を判断する。
第2の動脈推移情報部15は、複数の時系画像のそれぞれが撮影された時間を表す時間情報と、第1の動脈推移情報部11による動脈推移情報と、血管推移情報部140による血管推移情報とに基づいて、複数の時系列画像のうち動脈領域が設定された一部の時系列画像以外の時系列画像が撮影された時間における動脈領域に相当する第2の動脈推移情報を求める。
動脈残存情報部160は、第1の動脈推移情報部11による第1の動脈推移情報及び/又は第2の動脈推移情報部15による第2の動脈推移情報を基に、複数の時系列画像のそれぞれが撮影された時間よりも過去に時系列画像を撮影したときに投与された造影剤に起因した画素値の推移を表す動脈残存情報を求める。
組織残存情報部161は、第1の動脈推移情報部11による第1の動脈推移情報及び/又は第2の動脈推移情報部15による第2の動脈推移情報と、動脈残存情報と、組織推移情報部14による組織推移情報とに指定された造影モデルを用いたモデルフィッティングを行って造影モデルに係るパラメータを求める。
組織残存情報部161は、動脈残存情報と造影モデルと求めたパラメータとに基づいて組織残存情報を求める。
演算部162は、組織推移情報部14による組織推移情報が表す画素値から組織残存情報部161による組織残存情報が表す画素値を減ずる。
解析部17は、第1の動脈推移情報部11による第1の動脈推移情報と、第2の動脈推移情報部15による第2の動脈推移情報と、組織推移情報部14による組織推移情報と、演算部162による補正された組織推移情報と、指定された解析手法とに基づいて複数の時系列画像それぞれについてパフュージョン解析を行う。
画像生成部18は、血管画素対応部13によって位置合わせされた複数の時系列画像と解析部17による解析結果を受け、被検体の組織の血流動態を表すマップを生成し、表示部4に表示させる。
この実施形態の医用画像解析装置1の効果を説明する。
[構成]
図6を参照して、第2の実施形態に係る医用画像解析装置1の構成を説明する。この実施形態の医用画像解析装置1は、時相対応部20、第1の動脈推移情報部11、組織領域抽出部21、動脈画素情報部22、及び第2の動脈推移情報部15の構成が第1の実施形態の医用画像解析装置1と異なる。その他の構成要素は第1の実施形態の医用画像解析装置1と同様である。以下、第1の実施形態の医用画像解析装置1と異なる構成について特に説明する。また、図7の模式図のように、肺動脈の起始部を表す肺動脈の動脈領域PAが第1の領域A1内、かつ、第2の領域A2外に指定される場合の例を説明する。
時相対応部20は、読出部10が読み出した複数の時系列画像のそれぞれについて、フレーム同士の画素の位置合わせを行う。例えば時相対応部20は、画像相関処理によって一方のフレームと他方のフレームとの位置合わせを行う。時相対応部20は、時系列画像の最初のフレームから最後のフレームまでこの位置合わせを行う。それにより、時系列画像の撮影中に呼吸などによって組織が動いた場合において、その組織をフレーム間で対応付けることができる。時相対応部20は、時系列画像のそれぞれについてこの対応付けを行い、時相対応情報として動脈画素情報部22へ出力する。
第1の動脈推移情報部11は、読出部10が読み出した複数の時系列画像のうち一部の時系列画像中に指定された動脈領域に基づいて動脈領域の画素値の推移を表す第1の動脈推移情報を求める。例えば第1の動脈推移情報部11は、第1の領域A1に指定された肺動脈の動脈領域PAに含まれる画素の平均値を算出し、その平均値の時間変化を示す情報を第1の動脈推移情報として求める。この第1の動脈推移情報を「C1pa(t):t1s≦t≦t1e」とする。ここで時刻t1sは、第1の時系列画像の撮影開始時刻を示し、時刻t1eは、第1の時系列画像の撮影終了時刻を示す。
組織推移情報部14は、読出部10が読み出した複数の時系列画像と時相対応部20からの時相対応情報とを受け、被検体の組織における画素値の時系列変化を示す組織推移情報を取得する。
組織領域抽出部21は、読出部10が読み出した複数の時系列画像のそれぞれについて、解析対象の組織を表す画像領域を抽出する。例えば組織領域抽出部21は、解析対象の組織形状を表す形状データを予め記憶し、時系列画像に描出された画像形状と形状データとを比較し、解析対象を表す画像領域を抽出する。解析対象が肺LUであるとき、組織領域抽出部21は、時系列画像のうち、肺LUを表す画像領域を抽出する。組織領域抽出部21は、抽出した画像領域を動脈画素情報部22へ出力する。
動脈画素情報部22は、読出部10が読み出した複数の時系列画像と、時相対応部20による時相対応情報と、組織領域抽出部21による画像領域とを受け、画像領域の各画素の画素値の推移を表す動脈画素推移情報を求める。このとき、動脈画素情報部22は、複数の時系列画像のそれぞれに、グレースケールモーフォロジー処理、または一般的なその他のフィルタ処理を施して画像領域に表された組織形状をさらに明確に抽出し、各画素の動脈画素推移情報を求めてもよい。なお、動脈画素情報部22は、グレースケールモーフォロジー処理を複数の時系列画像に施す場合、グレースケールダイレーション処理を施してもよい。
第2の動脈推移情報部15は、複数の時系列画像のすべての撮影時間に亘る動脈の推移情報を第2の動脈推移情報として求める。第2の動脈推移情報部15は、例えば次式によって、各々の時系列画像について造影剤投与時刻と撮影開始時刻とのずれ時間を補正する。
解析部17は、第1の動脈推移情報部11による第1の動脈推移情報と、第2の動脈推移情報部15による第2の動脈推移情報と、組織推移情報部14による組織推移情報と、指定された解析手法とに基づいて複数の時系列画像それぞれについてパフュージョン解析を行う。このとき解析部17は、第2の動脈推移情報部15から受けた推移情報Cpa(t)のうち、時刻t1sから時刻t1eまでの時間範囲に表される推移情報を、第1の時系列画像の入力関数としてパフュージョン解析を行う。また、解析部17は、第2の動脈推移情報部15から受けた推移情報Cpa(t)のうち、時刻t2sから時刻t2eまでの時間範囲に表される推移情報を、第2の時系列画像の入力関数としてパフュージョン解析を行う。解析部17はパフュージョン解析を時系列画像の画素毎に行い、各画素が表す被検体の組織の血流量や血液量などの血流動態を解析結果として画像生成部18へ出力する。
この実施形態の医用画像解析装置1の動作について説明する。図9は、この実施形態の動作を表すフローチャートである。
読出部10は、被検体の複数の領域について重畳領域を有するようにそれぞれ異なる時間に被検体に造影剤を投与して撮影された複数の時系列画像を記憶部2から読み出す。
時相対応部20は、読出部10が読み出した複数の時系列画像のそれぞれについて、フレーム同士の画素の位置合わせを行う。
第1の動脈推移情報部11は、読出部10が読み出した複数の時系列画像のうち一部の時系列画像中に指定された動脈領域に基づいて動脈領域の画素値の推移を表す第1の動脈推移情報を求める。また、組織推移情報部14は、読出部10が読み出した複数の時系列画像を受け、被検体の組織における画素値の時系列変化を示す組織推移情報を求める。
組織領域抽出部21は、読出部10が読み出した複数の時系列画像のそれぞれについて、解析対象の組織を表す画像領域を抽出する。組織領域抽出部21は、抽出した画像領域を動脈画素情報部22へ出力する。
動脈画素情報部22は、読出部10が読み出した複数の時系列画像と、時相対応部20による時相対応情報と、組織領域抽出部21による画像領域とを受け、画像領域の各画素の画素値の推移を表す動脈画素推移情報を求める。動脈画素情報部22は、求めた推移情報を第2の動脈推移情報部15へ出力する。
第2の動脈推移情報部15は、複数の時系列画像のすべての撮影時間に亘る動脈領域の推移情報を第2の動脈推移情報として求める。第2の動脈推移情報部15は、求めた推移情報を解析部17へ出力する。
動脈残存情報部160は、第1の動脈推移情報部11による第1の動脈推移情報及び/又は第2の動脈推移情報部15による第2の動脈推移情報を基に、複数の時系列画像のそれぞれが撮影された時間よりも過去に時系列画像を撮影したときに投与された造影剤に起因した画素値の推移を表す動脈残存情報を求める。
組織残存情報部161は、第1の動脈推移情報部11による第1の動脈推移情報及び/又は第2の動脈推移情報部15による第2の動脈推移情報と、動脈残存情報と、組織推移情報部14による組織推移情報とに指定された造影モデルを用いたモデルフィッティングを行って造影モデルに係るパラメータを求める。
組織残存情報部161は、動脈残存情報と造影モデルと求めたパラメータとに基づいて組織残存情報を求める。
演算部162は、組織推移情報部14による組織推移情報が表す画素値から組織残存情報部161による組織残存情報が表す画素値を減ずる。
解析部17は、第1の動脈推移情報部11による第1の動脈推移情報と、第2の動脈推移情報部15による第2の動脈推移情報と、組織推移情報部14による組織推移情報と、演算部162による補正された組織推移情報と、指定された解析手法とに基づいて複数の時系列画像それぞれについてパフュージョン解析を行う。
画像生成部18は、血管画素対応部13によって位置合わせされた複数の時系列画像と解析部17による解析結果を受け、被検体の組織の血流動態を表すマップを生成し、表示部4に表示させる。
第2の実施形態の医用画像解析装置1の効果について説明する。医用画像解析装置1は、時相対応部20と、第1の動脈推移情報部11と、組織領域抽出部21と、動脈画素情報部22と、第2の動脈推移情報部15とを有する。時相対応部20は、複数の時系列画像のそれぞれについて、フレーム同士の画素の位置合わせを行う。第1の動脈推移情報部11は、読出部10が読み出した複数の時系列画像のうち一部の時系列画像中に指定された動脈領域に基づいて動脈領域の画素値の推移を表す第1の動脈推移情報を求める。組織領域抽出部21は、複数の時系列画像のそれぞれから、解析対象の組織を表す画像領域を抽出する。動脈画素情報部22は、複数の時系列画像と、時相対応情報と、画像領域とを受け、画像領域の各画素の画素値の推移を表す動脈画素推移情報を求める。第2の動脈推移情報部15は複数の時系列画像のすべての撮影時間に亘る動脈領域の推移情報を第2の動脈推移情報として求める。動脈残存情報部160は、第1の動脈推移情報及び/又は第2の動脈推移情報を基に、複数の時系列画像のそれぞれが撮影された時間よりも過去に時系列画像を撮影したときに投与された造影剤に起因した画素値の推移を表す動脈残存情報を求める。組織推移情報部14は、時系列画像における各画素の画素値の推移を表す組織推移情報を求める。組織残存情報部161は、時系列画像の各画素について、動脈残存情報に基づく画素値の推移を表す組織残存情報を求める。演算部162は、組織推移情報が表す画素値から組織残存情報が表す画素値を減ずる。それにより、医用画像解析装置1は、過去に投与された造影剤による影響を組織残存情報として求め、組織推移情報から組織残存情報を減じた推移情報、つまり、補正された組織推移情報についてパフュージョン解析を行う。従って、造影剤を複数回投与し、それぞれ撮影領域を移動させて撮影された画像について、残存造影剤による影響を低減してパフュージョン解析を行う医用画像解析装置1を提供することができる。
2 記憶部
3 操作部
4 表示部
10 読出部
11 第1の動脈推移情報部
12 血管画素選択部
13 血管画素対応部
14 組織推移情報部
15 第2の動脈推移情報部
16 残存情報部
17 解析部
18 画像生成部
19 制御部
20 時相対応部
21 組織領域抽出部
22 動脈画素情報部
140 血管推移情報部
160 動脈残存情報部
161 組織残存情報部
162 演算部
Claims (4)
- 被検体の時系列画像を解析して前記被検体の血流動態を求める医用画像解析装置であって、
前記被検体の複数の領域について重畳領域を有するようにそれぞれ異なる時間に前記被検体に造影剤を投与して撮影された複数の時系列画像を読み出す読出部と、
複数の前記時系列画像のうち一部の時系列画像中に指定された動脈領域に基づいて前記動脈領域の画素値の推移を表す第1の動脈推移情報を求める第1の動脈推移情報部と、
複数の前記時系列画像の画素のうち血管を表す画素である血管画素を選択する血管画素選択部と、
前記血管画素選択部により選択された前記血管画素のうち、互いに同じ前記重畳領域に係る一方の時系列画像の前記血管画素と他方の時系列画像の前記血管画素とを対応付ける血管画素対応部と、
前記血管画素対応部により対応付けられた前記血管画素の画素値の推移を表す血管推移情報を求める血管推移情報部と、
複数の前記時系列画像のそれぞれが撮影された時間を表す時間情報と、前記第1の動脈推移情報部による前記第1の動脈推移情報と、前記血管推移情報部による前記血管推移情報とに基づいて、複数の前記時系列画像のうち前記動脈領域が指定されていない時系列画像に係る前記動脈領域の画素値の推移に相当する第2の動脈推移情報を求める第2の動脈推移情報部と、
前記第1の動脈推移情報及び/又は前記第2の動脈推移情報を基に、複数の前記時系列画像のそれぞれが撮影された時間よりも過去に時系列画像を撮影したときに投与された造影剤に起因した画素値の推移を表す動脈残存情報を求める動脈残存情報部と、
前記時系列画像における各画素の画素値の推移を表す組織推移情報を求める組織推移情報部と、
前記複数の時系列画像の各画素について、前記動脈残存情報に基づく画素値の推移を表す組織残存情報を求める組織残存情報部と、
前記複数の組織推移情報が表す画素値から前記組織残存情報が表す画素値を減ずる演算部と
を有することを特徴とする医用画像解析装置。 - 被検体の時系列画像を解析して前記被検体の血流動態を求める医用画像解析装置であって、
前記被検体の複数の領域について重畳領域を有するようにそれぞれ異なる時間に前記被検体に造影剤を投与して撮影された複数の時系列画像を読み出す読出部と、
前記複数の時系列画像のうち一部の時系列画像中に指定された動脈領域に基づいて前記動脈領域の画素値の推移を表す第1の動脈推移情報を求める第1の動脈推移情報部と、
前記複数の時系列画像のそれぞれについて、フレーム同士の画素の位置合わせを行い、該位置合わせの結果を時相対応情報として求める時相対応部と、
前記読出部が読み出した複数の時系列画像のそれぞれについて、前記被検体における解析対象の組織を表す画像領域を抽出する組織領域抽出部と、
前記複数の時系列画像と、前記時相対応情報と、前記画像領域とを受け、前記画像領域の動脈画素を抽出し、前記動脈画素それぞれの画素値の推移を表す動脈画素推移情報を求める動脈画素情報部と、
複数の前記時系列画像のそれぞれが撮影された時間を表す時間情報と、前記動脈画素推移情報と、前記第1の動脈推移情報とに基づいて、複数の時系列画像のすべての撮影時間に亘る前記動脈領域の推移情報を第2の動脈推移情報として求める第2の動脈推移情報部と
前記第1の動脈推移情報及び/又は前記第2の動脈推移情報を基に、複数の前記時系列画像のそれぞれが撮影された時間よりも過去に時系列画像を撮影したときに投与された造影剤に起因した画素値の推移を表す動脈残存情報を求める動脈残存情報部と、
前記複数の時系列画像における各画素の画素値の推移を表す組織推移情報を求める組織推移情報部と、
前記複数の時系列画像の各画素について、前記動脈残存情報に基づく画素値の推移を表す組織残存情報を求める組織残存情報部と、
前記組織推移情報が表す画素値から前記組織残存情報が表す画素値を減ずる演算部と
を有することを特徴とする医用画像解析装置。 - 前記組織残存情報部は、前記第1の動脈推移情報及び/又は前記第2の動脈推移情報と、前記動脈残存情報と、前記組織推移情報とに指定された造影モデルを用いたモデルフィッティングを行って前記造影モデルに係るパラメータを求め、前記動脈残存情報と前記造影モデルと求めた前記パラメータとに基づいて前記組織残存情報を求めることを特徴とする請求項1又は2に記載の医用画像解析装置。
- 前記組織残存情報部は、前記時系列画像における各画素の画素値の減衰を表す減衰時定数を前記パラメータとして求めることを特徴とする請求項3に記載の医用画像解析装置。
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