WO2014084398A1 - 医用画像診断装置 - Google Patents

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WO2014084398A1
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medical image
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PCT/JP2013/082372
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石井　秀明
智司 若井
和正 荒木田
匠真 五十嵐
藤澤　恭子
茂生 神長
廣畑　賢治
淳一郎 大賀
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株式会社 東芝
東芝メディカルシステムズ株式会社
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Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a medical image diagnostic apparatus.
  • FFR Fluorescence Flow Reserve
  • CT Computer Tomography
  • This technique is a technique for calculating a pressure value in a coronary artery by creating a coronary artery shape model from CT volume data related to the coronary artery collected by the CT apparatus and simulating blood flow.
  • Information useful for vascular stenosis treatment such as FFR can be obtained non-invasively based on the pressure value in the coronary artery.
  • the FFR analysis technique can be applied to temporal changes in FFR results in consideration of coronary heartbeat.
  • An object is to provide a medical image diagnostic apparatus that improves the interpretation efficiency of a user in displaying the FFR result with respect to time.
  • the medical image diagnostic apparatus includes a storage unit that stores data of a plurality of FFR distribution diagrams constituting a time series related to a coronary artery, data of a plurality of morphological images corresponding to the time series, and the plurality of FFRs.
  • a plurality of superimposed images obtained by superimposing a plurality of color maps, a plurality of color maps, and a plurality of morphological images each corresponding to a time phase;
  • a display unit that displays the plurality of color maps based on the plurality of FFR distribution maps or the plurality of morphological images.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a medical image diagnostic apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the specific period display mode of the medical image diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure in the thinning display mode of the medical image diagnostic apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure in the local display mode of the medical image diagnostic apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a superimposed image displayed by superimposing a morphological image and a color map on a myocardial perfusion image.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a medical image diagnostic apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the specific period display mode of the medical image diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a superimposed image displayed by superimposing a morphological image and a color map on a polar map.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure in the blood vessel display mode of the medical image diagnostic apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a three-dimensional graph in the blood vessel display mode.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure in the FFR value limiting mode of the medical image diagnostic apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a medical image diagnostic apparatus according to a modification example of the present embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the medical image diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment.
  • the medical image diagnostic apparatus 1 includes a communication interface unit 11, a storage unit 12, an LUT creation unit 13 (correspondence table creation unit 13), a color map conversion unit 14, a control unit 15, An input unit 16, a blood vessel region extraction unit 17, a display range setting unit 18, an image selection unit 19, and a display unit 20 are included.
  • a medical image diagnostic apparatus 1 includes a CT (Computed Tomography) apparatus, a medical image processing apparatus, and a PACS (Picture) via a network such as a LAN (Local Area Network) or a public electronic communication line. It is connected to an external device such as Archiving and Communication System (medical image information system).
  • the medical image diagnostic apparatus 1 includes a communication interface unit 11 for connecting to an external apparatus via a network.
  • the communication interface unit 11 includes, for example, a connector unit (not shown) for connecting to an external device or the like with a wired cable, a wireless signal receiving unit (not shown) for receiving a radio signal from the external device, etc.
  • Have The medical diagnostic imaging apparatus 1 transmits / receives data to / from an external apparatus via the communication interface unit 11 according to control of the control unit 15 described later.
  • the storage unit 12 is a semiconductor storage device such as a flash SSD (Solid State Disk) that is a semiconductor storage element, an HDD (Hard Disk Drive), or the like.
  • the storage unit 12 stores a plurality of types of image data transmitted from an external device in accordance with control by the control unit 15.
  • a plurality of images are a plurality of morphological images (hereinafter simply referred to as a plurality of morphological images), a plurality of FFR (Functional Flow Reserve) distribution maps (hereinafter simply referred to as a plurality of FFR distribution maps).
  • a plurality of myocardial perfusion images relating to the myocardium supplied with blood by the coronary artery of the subject.
  • the myocardial perfusion image may be an image generated not only by the CT apparatus but also by other modalities such as an MRI apparatus.
  • the morphological image includes a 3D coronary artery model.
  • the time series related to the coronary artery of the subject includes at least a plurality of time phases in one cycle of the heartbeat of the subject.
  • the plurality of time phases related to the morphological image includes at least a plurality of time phases related to the FFR distribution map.
  • the range of the subject including the coronary artery in the morphological image includes at least the range of the subject including the coronary artery in the FFR distribution map.
  • the storage unit 12 stores LUT (Look Up Table) data created by the LUT creation unit 13 described later.
  • the LUT is a table in which a plurality of pieces of color information are associated with a plurality of FFR values.
  • the color information includes, for example, a color type, color shading, and a color painting effect.
  • the storage unit 12 may store LUT data in which a plurality of pieces of color information are associated with a plurality of FFR values in advance. At this time, in the LUT stored in advance in the storage unit 12, the minimum value of the FFR value is 0 and the maximum value is 1.
  • the storage unit stores data related to detailed conditions of a display mode described later input by the user via the input unit 16.
  • the storage unit 12 may hold the above-described multiple types of medical image data received and stored via the communication interface unit 11 as they are, or the user operation of the medical image diagnostic apparatus 1 ends. It may be deleted when triggered.
  • the LUT creation unit 13 creates an LUT based on the master table and the data for which the LUT is created.
  • the master table is, for example, a table in which 10 pieces of color information are associated with 10 FFR values divided into 10 equal parts from the minimum value to the maximum value. The number of equal divisions, the color information allocation order, the number of color information, and the like can be changed as appropriate according to a user instruction via the input unit 16.
  • the LUT creation unit 13 specifies the minimum value and the maximum value of the FFR value from the data for which the LUT is created.
  • the target of LUT creation is 1) data of a plurality of FFR distribution maps, 2) data of ranges set respectively from a plurality of color maps or a plurality of morphological images by a display range setting unit 18 described later, and 3) a data described later.
  • the FFR value is equally divided between the minimum value and the maximum value according to the number of values divided in the master table.
  • the LUT creation unit 13 adds a plurality of color information defined in the master table to the minimum value of the FFR value, the maximum value of the FFR value, and a plurality of FFR values obtained by equally dividing the FFR value, respectively. Create an LUT.
  • the color map conversion unit 14 converts the graph related to the FFR value into a color graph with color information added based on the LUT based on the LUT.
  • the control unit 15 includes a CPU (Central Processing Unit) and a memory circuit.
  • the control unit 15 receives the information input from the input unit 16 and temporarily stores the input information in the memory circuit.
  • the control unit 15 controls each unit of the medical image diagnostic apparatus 1 based on the input information.
  • the input unit 16 functions as an interface for receiving instruction information from the user to the medical image diagnostic apparatus 1.
  • input devices such as a mouse, a keyboard, a trackball, a touch panel, and buttons can be used as appropriate.
  • the input unit 16 receives an input of the display mode of the coronary artery FFR result by the user.
  • the FFR result of the coronary artery indicates the time change of the FFR with respect to the vascular region of the coronary artery in one cycle of heartbeat.
  • the display mode of the FFR result of the coronary artery includes a specific period display mode, a thinning display mode, a local display mode, a blood vessel display mode, an FFR value limited mode, and the like. These display modes are display modes included in the medical image diagnostic apparatus 1 for the purpose of improving the interpretation efficiency of the FFR result of the coronary artery by the user.
  • the input unit 16 accepts input by the user of detailed conditions in each mode. Each mode and its detailed conditions will be described later.
  • the input unit 16 receives input of display targets of a plurality of color maps from the user by the display unit 20.
  • the input unit 16 receives an input of the display target range described above by a user operation on the morphological image or the FFR distribution map.
  • the user can input the above-described display target range by designating a range on which the FFR value changes with time on the morphological image or the FFR distribution map by operating the mouse.
  • the user may designate a target range for each image, or, among a plurality of morphological images or a plurality of FFR distribution diagrams, designate a target range with a representative image, and the range designated with the representative image is
  • the present invention may also be applied to other images.
  • electrocardiogram waveforms (or electrocardiogram waveform models) corresponding to a plurality of morphological images are displayed on the display unit 20, and the FFR distribution map to be displayed is designated by a user operation on the displayed electrocardiogram waveform. May be.
  • the input unit 16 receives an input for setting a range (hereinafter referred to as a color display range) to be displayed on the display unit 20 in color from a plurality of color maps by the display range setting unit 18 to be described later.
  • a range hereinafter referred to as a color display range
  • the user inputs at least one of the upper limit value and the lower limit value of the FFR value that the user wants to display, thereby changing the FFR value.
  • a range can be set.
  • the user can set a color display range that can be estimated to be severe with respect to vascular stenosis by setting the FFR value to 0.8 or less.
  • the input unit 16 receives display and non-display user instructions regarding a myocardial perfusion image and a polar map on the display unit 20 described later. Further, the input unit 16 receives the above-described switching operation for each display mode and the switching operation for setting and canceling each display mode.
  • the blood vessel region extraction unit 17 extracts a blood vessel region from the morphological image based on the luminance value. Then, the blood vessel region extraction unit 17 specifies at least one of the blood vessel stenosis position, the blood vessel branch position, the blood vessel position having a predetermined width or more, and the blood vessel position having a predetermined width or less from the extracted blood vessel region. .
  • the vascular stenosis position can be specified according to the amount of change in the inner diameter value of the extracted vascular region, for example.
  • the blood vessel branch position can be specified, for example, by specifying a core line from the extracted blood vessel region and according to the position where the core line branches.
  • the position of a blood vessel having a predetermined width or more or a predetermined width or less can be specified based on, for example, incidental information or imaging conditions.
  • the display range setting unit 18 sets a display target from each of a plurality of color maps based on the FFR value (in the FFR value limited mode described later). In addition, the display range setting unit 18 uses a plurality of color maps based on the vascular stenosis position, the vascular branch position, and the position of a blood vessel having a predetermined width or more extracted from the plurality of morphological images by the vascular region extraction unit 17. Each display target is set (in the local display mode described later). A display range setting method by the display range setting unit 18 will be described later.
  • the image selection unit 19 extracts a color map to be displayed from a plurality of color maps based on the heartbeat phase (a specific period display mode described later). A method for selecting an image by the image selection unit 19 will be described later.
  • the display unit 20 displays a plurality of superimposed images obtained by superimposing a plurality of color maps and a plurality of color maps and a plurality of morphological images corresponding to respective time phases.
  • the color map to be displayed is a color map extracted by the image selection unit 19.
  • the color maps to be displayed are all of a plurality of color maps.
  • the display unit 20 displays a superimposed image in which display targets of a plurality of color maps are limited in each mode.
  • the display unit 20 displays a soft button and the like for accepting a switching operation of a display mode and a switching operation of an LUT used for creating a color map from a user.
  • the specific period display mode is a mode for displaying a temporal change of the superimposed image in a specific period of one cycle of heartbeat of the subject.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the specific period display mode of the medical image diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment.
  • a plurality of morphological image data and a plurality of FFR distribution map data relating to the coronary artery of the subject are received from the external device via the communication interface unit 11 (step S11).
  • a first LUT is created by the LUT creation unit 13 based on the received plurality of FFR distribution maps (step S12).
  • the color map conversion unit 14 converts the plurality of FFR distribution maps into a plurality of corresponding first color maps based on the first LUT (step S13).
  • the specific period includes, for example, a heart expansion period, a heart contraction period, and a period designated by the user (hereinafter referred to as a user designated period).
  • the user designation period can be set, for example, by designating the display start time phase and the display end time phase on the moving image of the morphological image that changes with time.
  • the expansion period and the contraction period of the heart can be specified based on information corresponding to the time phase of the electrocardiographic waveform attached to each morphological image, for example.
  • the image selection unit 19 selects a plurality of first color maps corresponding to a plurality of time phases constituting a specific period from the plurality of first color maps converted in Step S13 (Step S15).
  • the second LUT is created by the LUT creation unit 13 based on the FFR values included in the plurality of first color maps corresponding to the plurality of time phases constituting the specific period (step S16).
  • the color map conversion unit 14 converts the plurality of FFR distribution maps into the corresponding plurality of second color maps based on the second LUT (step S17).
  • the display unit 20 displays a plurality of superimposed images obtained by superimposing a plurality of color maps corresponding to a plurality of time phases constituting a specific period and a plurality of morphological images respectively corresponding to the plurality of color maps (step S18). .
  • the plurality of color maps corresponding to the plurality of time phases constituting the specific period correspond to one of the plurality of first color maps and the plurality of second color maps.
  • the display unit 20 displays the color used for the superimposed image. The map is switched from the first color map to the second color map.
  • step S18 is repeatedly executed by each unit (step S19).
  • the thinning display mode is a mode for displaying temporal changes of a plurality of superimposed images remaining after thinning processing on a plurality of superimposed images corresponding to a plurality of time phases constituting one cycle of heartbeat of the subject.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure in the thinning display mode of the medical image diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment.
  • a plurality of morphological image data and a plurality of FFR distribution map data relating to the coronary artery of the subject are received from the external device via the communication interface unit 11 (step S21).
  • a first LUT is created by the LUT creation unit 13 based on the received plurality of FFR distribution maps (step S22).
  • the color map conversion unit 14 converts the plurality of FFR distribution maps into the corresponding first color maps based on the first LUT (step S23).
  • a thinning rate is set in accordance with a user instruction via the input unit 16 (step S24).
  • the image selection unit 19 selects a plurality of first color maps from the plurality of first color maps according to the thinning rate set in step S24 (step S25).
  • the LUT creation unit 13 creates a third LUT based on the FFR value included in the first color map selected in step S25 (step S26).
  • the color map conversion unit 14 converts the plurality of FFR distribution maps into the corresponding plurality of third color maps based on the third LUT (step S27).
  • the display unit 20 superimposes a plurality of color maps selected from a plurality of color maps according to the thinning rate set in step S24 and a plurality of morphological images respectively corresponding to the selected plurality of color maps.
  • a superimposed image is displayed (step S28).
  • the plurality of color maps correspond to one of the plurality of first color maps and the plurality of third color maps.
  • the display unit 20 displays the color used for the superimposed image. The map is switched from the first color map to the third color map.
  • step S28 is repeatedly executed by each unit (step S29).
  • the local display mode is a mode for displaying a temporal change of the superimposed image in a specific range in the coronary artery of the subject.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure in the local display mode of the medical image diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment.
  • a plurality of morphological image data and a plurality of FFR distribution map data relating to the coronary artery of the subject are received from the external device via the communication interface unit 11 (step S31).
  • the LUT creation unit 13 creates a first LUT (step S32).
  • the color map conversion unit 14 converts the plurality of FFR distribution maps into a plurality of corresponding color maps based on the first LUT (step S33).
  • the type of the color display range is received via the input unit 16.
  • the user selects at least one display range from the following four types of display ranges.
  • the four types of display ranges include, for example, a range specified by the user (hereinafter referred to as a user-specified range), a range including a stenosis part of a blood vessel (hereinafter referred to as a stenosis range), and a branching position of the blood vessel.
  • a range hereinafter referred to as a branch range
  • a specific blood vessel range a range in which the inner diameter of a blood vessel is equal to or greater than a specific width
  • step S 34 When “user specified range” is selected as the color display range (step S 34), the range specified by the user on the morphological image or the FFR distribution map is set as the color display range by the display range setting unit 18. (Step S35).
  • the blood vessel region extraction unit 17 extracts a blood vessel region from the morphological image. Then, the vascular stenosis position is specified from the extracted vascular region (step S37). Then, the display range setting unit 18 sets the color display range to a range obtained by adding a predetermined margin to each of the four sides from the vascular stenosis position (step S38). The predetermined margin is stored in the storage unit 12 in advance, and can be changed as appropriate according to a user instruction via the input unit 16.
  • the blood vessel region extraction unit 17 extracts a blood vessel region from the morphological image. Then, a blood vessel branch position is specified from the extracted blood vessel region (step S40). Then, the display range setting unit 18 sets the display range to a predetermined size range with the blood vessel branch position as the center of display (step S41).
  • the predetermined size is set to, for example, “a range of 5 cm from the blood vessel branch position”, and the setting data is stored in the storage unit 12 in advance. However, the setting data can be appropriately changed according to a user instruction via the input unit 16.
  • the color display range is the “specific blood vessel range”.
  • a blood vessel region is extracted from the morphological image by the blood vessel region extracting unit 17. Then, a specific blood vessel range is specified from the extracted blood vessel region (step S42).
  • the specific blood vessel range is, for example, a range of a blood vessel region whose inner diameter is larger than a predetermined value, or a range of a blood vessel region whose blood vessel inner diameter is smaller than a predetermined value.
  • the display range setting unit 18 sets the display range to a range in which margins are added to the four sides of the specific blood vessel range (step S43).
  • the display unit 20 displays a superimposed image in which a plurality of color maps and a plurality of morphological images corresponding to the respective time phases are superimposed on the color display range with the color display range as a display target (step S44). .
  • step S17, step S27, and step S44 the display unit 20 displays a superimposed image in which a plurality of morphological images and a plurality of color maps are aligned and time-phase aligned with respect to a plurality of myocardial perfusion images. May be.
  • step S17, step S27, and step S44 the display unit 20 displays a superimposed image obtained by positional alignment and time phase alignment of a plurality of morphological images and a plurality of color maps with respect to a plurality of polar maps. May be.
  • These display and non-display can be switched as appropriate according to a user instruction via the input unit 16.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a superimposed image display in which a morphological image and a color map are superimposed on a myocardial perfusion image.
  • a superimposed image in which a morphological image (3D coronary artery model) and a color map are superimposed on a myocardial perfusion image is displayed.
  • the myocardial perfusion image may be one in which a partial range of the myocardial perfusion image is displayed.
  • the partial range to be displayed can be set according to a user instruction via the input unit 16.
  • the color scale bar relating to the FFR value is displayed in accordance with the LUT used for converting the FFR distribution chart into the color map, and is used for expressing the magnitude of the FFR value by color.
  • the color scale bar relating to the blood flow is applied to the color display of the myocardial perfusion image, and expresses the blood flow in color.
  • the functional image related to the myocardium supplied with blood by the coronary artery is displayed in alignment with the superimposed image related to the coronary artery, so that the user can change the FFR value of the coronary artery over time and the state change of the myocardium. Can be read together. Thereby, the interpretation efficiency and medical examination accuracy by the user can be improved.
  • the myocardial perfusion image may be another image as long as it is a functional image representing the state of the myocardium.
  • the functional image may be, for example, a functional image generated by functional image diagnosis using SPECT, delayed contrast examination using MRI, functional image diagnosis using PET, or the like.
  • the functional image representing the state of the myocardium may be, for example, a polar map corresponding to the myocardial perfusion image.
  • the functional image representing the state of the myocardium may be stored in the storage unit 12 or may be stored in a PACS or the like connected via the communication interface unit 11.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a superimposed image display in which a morphological image and a color map are superimposed on a polar map.
  • the storage unit 12 stores a plurality of polar map data respectively corresponding to a plurality of myocardial perfusion images related to the myocardium supplied by the coronary artery of the subject.
  • a superimposed image in which a morphological image and a color map are superimposed on a polar map is displayed.
  • the color scale bar relating to the FFR value is displayed in accordance with the LUT used for converting the FFR distribution chart into the color map, and is used for expressing the magnitude of the FFR value by color.
  • the color scale bar relating to the blood flow is applied to the color display of the polar map, and is used for expressing the blood flow in color.
  • the blood vessel display mode is a mode for displaying the temporal change of the FFR result for each blood vessel in the coronary artery of the subject.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure in the blood vessel display mode of the medical image diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment.
  • a plurality of morphological image data and a plurality of FFR distribution map data relating to the coronary artery of the subject are received from the external device via the communication interface unit 11 (step S61).
  • a first LUT is created by the LUT creation unit 13 based on the received plurality of FFR distribution maps (step S62).
  • the blood vessel region extraction unit 17 extracts a blood vessel region from the morphological image, and extracts a blood vessel core line from the extracted blood vessel region (step S63). Then, the branch position of the extracted blood vessel core line is specified.
  • the extracted blood vessel region is divided into a plurality of blood vessel portions according to the branch position of the blood vessel core line (step S64).
  • a blood vessel portion to be displayed is set according to a user instruction via the input unit 16 (step S65).
  • the blood vessel portion can be set by, for example, a mouse operation by the user on the displayed morphological image.
  • the blood vessel region extracting unit 17 sets a plurality of points along the blood vessel core line, starting from the branch position on the blood vessel core line of the blood vessel part to be displayed (step S66).
  • the display unit 20 displays a three-dimensional graph with the distance, time passage, and FFR value as three axes (step S67).
  • the distance indicates the distance of each of a plurality of points from a predetermined position of the displayed blood vessel portion, for example, from the blood vessel branch position.
  • the elapsed time indicates the elapsed time with reference to a predetermined time-series time.
  • the predetermined time here is, for example, the end systole or the end diastole of the heart.
  • the FFR value indicates the FFR value at a certain point in time.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a three-dimensional graph.
  • the three-dimensional graph may be a color graph according to the FFR value.
  • the LUT used for displaying the color graph is, for example, the first LUT.
  • the LUT created by the LUT creation unit 13 based on the FFR value included in the blood vessel portion to be displayed may be used.
  • the color scale bar related to the FFR value indicates color information corresponding to the FFR value based on the LUT used for the color graph.
  • the three-dimensional graph may be a graph in which it is easy for the user to interpret the time in the pulsation, the position in the blood vessel portion to be displayed, and the size of the FFR value.
  • a two-dimensional map obtained by converting the two-dimensional map with the progress and the distance from the branch position into two axes may be a two-dimensional color map converted by the color map conversion unit 14 according to the first LUT.
  • the FFR value limiting mode is a mode for displaying a temporal change of the superimposed image in a specific FFR value range in the coronary artery of the subject.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure in the FFR value limiting mode of the medical image diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment.
  • a plurality of morphological image data and a plurality of FFR distribution map data relating to the coronary artery of the subject are received from the external device via the communication interface unit 11 (step S71).
  • the LUT creation unit 13 creates a first LUT (step S72).
  • the color map conversion unit 14 converts the plurality of FFR distribution maps into corresponding color maps based on the first LUT (step S73).
  • an FFR value range input for setting a color display range is accepted in accordance with a user instruction via the input unit 16 (step S74).
  • the range corresponding to the FFR value range set in step S74 (or step S77) is extracted from the plurality of color maps by the display range setting unit 18 (step S75).
  • the extracted range is a color display range.
  • the display unit 20 displays a superimposed image in which a plurality of color maps and a plurality of morphological images each corresponding to a time phase are overlapped with each other with the color display range as a display target (step S76). .
  • step S75 step S77.
  • the specific period display mode and the thinning display mode are modes for limiting the superimposed images to be displayed.
  • the local display mode and the FFR value limiting mode are modes that limit the display range in the color of the color map that is displayed superimposed on the morphological image. These modes are not modes that can be used alone, and display in a mode combining them is possible. For example, when the specific period display mode and the FFR value limiting mode are combined, a superimposed image corresponding to the specific period according to the user instruction is displayed, and the color display range of the superimposed color map is limited. .
  • the medical image diagnostic apparatus 1 can display a temporal change in the FFR result of the coronary artery limited to a specific period in one cycle of heartbeat.
  • the thinning processing mode by adjusting the thinning rate, it is possible to display the time change of the FFR result of the coronary artery in the state where the fluctuation of the FFR value per unit time is reduced.
  • the local display mode only the region of interest to the user (the vascular stenosis position, the vascular branch position, and the vascular range having a predetermined width or more) is displayed in a color corresponding to the FFR value.
  • the above uninterested region is not displayed in color, but is in a state in which the morphological image is displayed as it is. Therefore, the user can interpret the time change of the FFR result regarding the region of interest in the coronary artery.
  • the time change of the FFR result for each blood vessel can be displayed.
  • the FFR value limiting mode only the range corresponding to the set FFR value range is displayed in a color corresponding to the size of the FFR value.
  • the morphological image is displayed as it is. Therefore, the user can interpret the time change of the FFR result regarding the region corresponding to the range of the FFR value of interest.
  • a LUT registered in advance may be used to convert the FFR distribution chart into a color map, or another LUT created based on the FFR value included in the color map to be displayed as described above. May be used.
  • the range of FFR values included in the correspondence table differs between the LUT and other LUTs. For example, in the LUT, the upper limit value of the FFR value is 1 and the lower limit value is 0.2. In other LUTs, the upper limit value of the FFR value is 1 and the lower limit value is 0.7 or the like. Therefore, the distribution of FFR values of the color map to be displayed can be easily seen by using other LUTs.
  • the plurality of display modes and display methods described above are display modes corresponding to any one of the three types of limitations, ie, the limitation on the number of superimposed images to be displayed, the limitation on the display range, and the limitation on the color display range. . These limitations make it easier to see the time-varying changes in FFR results for coronary arteries. Therefore, the medical image diagnostic apparatus 1 according to this embodiment having the above-described display mode can improve the interpretation efficiency of the user in the display related to the time change of the FFR result.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the medical image diagnostic apparatus 1 according to a modification of the present embodiment. As shown in FIG. 10, the difference from the medical image diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment is that an image processing unit 21 is added as a component.
  • the storage unit 12 stores a plurality of volume data constituting a time series related to the myocardium supplied by the coronary artery of the subject. Volume data is collected by a CT apparatus, an MRI apparatus, a SPECT apparatus, a PET apparatus, or the like.
  • the image processing unit 21 generates a plurality of function images corresponding to a plurality of superimposed images and time phases based on a plurality of volume data stored in the storage unit 12.
  • the functional image is, for example, a myocardial perfusion image, a polar map, or the like.
  • the display unit 20 positions a plurality of superimposed images obtained by superimposing a plurality of color maps and a plurality of morphological images each corresponding to a plurality of color maps with respect to a plurality of function images corresponding to each time phase. Display them in a consistent and overlapping manner.
  • FIG. 5 shows a display example using myocardial perfusion as a functional image
  • FIG. 6 shows a display example using a polar map as a functional image.
  • the medical image diagnostic apparatus 1 In the medical image diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment, functional image data, for example, myocardial perfusion image data and polar map data, are stored in the storage unit 12 in advance.
  • the storage unit 12 stores a plurality of volume data constituting a time series related to the myocardium supplied with blood from the coronary artery of the subject.
  • the image processing unit 21 can appropriately create a functional image, for example, a myocardial perfusion image, a polar map, or the like according to a user instruction. Therefore, when the superimposed image is displayed on the functional image by the display unit 20, the medical image diagnostic apparatus 1 according to the modified example has a higher degree of display freedom than the medical image diagnostic apparatus 1 according to the embodiment. can do.
  • the process related to color map switching included in the flowcharts shown in FIGS. 2, 3, and 9 can be omitted.
  • the target (range) to be displayed in the color of the color map is automatically based on the FFR value, the vascular stenosis position, the vascular branch position, and the vascular region having a predetermined width or more.
  • the superimposed images to be displayed are automatically limited from a plurality of superimposed images based on the heartbeat phase.
  • the object to be converted into the color map may be limited by a similar method.
  • SYMBOLS 1 Medical diagnostic imaging apparatus, 11 ... Communication interface part, 12 ... Memory

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Abstract

　ＦＦＲ結果の時間変化に関する表示におけるユーザの読影効率の向上。　記憶部１２は、冠動脈に関する時系列を構成する複数のＦＦＲ分布図のデータと、前記時系列に対応する複数の形態画像のデータとを記憶する。カラーマップ変換部１４は、複数のＦＦＲ分布図をそれぞれ対応する複数のカラーマップに変換する。表示部２０は、複数のカラーマップと、複数のカラーマップとそれぞれ時相が対応する複数の形態画像とを重ねた複数の重畳画像を表示し、表示部２０は、複数のＦＦＲ分布図または前記複数の形態画像に基づいて、複数のカラーマップの表示対象を制限する。

Description

医用画像診断装置
　本発明の実施形態は、医用画像診断装置に関する。
　近年、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：コンピュータ断層撮影）装置を用いたＦＦＲ（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｆｌｏｗ　Ｒｅｓｅｒｖｅ：心筋部分血流予備量）の解析技術が開発されている。この技術は、ＣＴ装置により収集された冠動脈に関するＣＴボリュームデータから、冠動脈形状モデルを作成し、血流をシミュレートすることで、冠動脈内の圧力値を算出する技術である。冠動脈内の圧力値に基づいて、ＦＦＲ等の血管狭窄治療に有用な情報を非侵襲で得ることができる。現在、ＦＦＲの解析技術は、冠動脈の心拍動を考慮したＦＦＲ結果の時間変化への適用が可能となっている。
　しかしながら、短い時間間隔で心臓は動いているため、冠動脈のＦＦＲ結果の時間変化に関する表示は、ＦＦＲ値がめまぐるしく変化する。そのため、本当に注目すべきＦＦＲ値及びその位置を見逃してしまう可能性がある。
　目的は、ＦＦＲ結果の時間変化に関する表示において、ユーザの読影効率を向上した医用画像診断装置を提供することにある。
　本実施形態による医用画像診断装置は、冠動脈に関する時系列を構成する複数のＦＦＲ分布図のデータと、前記時系列に対応する複数の形態画像のデータとを記憶する記憶部と、前記複数のＦＦＲ分布図をそれぞれ対応する複数のカラーマップに変換するカラーマップ変換部と、前記複数のカラーマップと、前記複数のカラーマップとそれぞれ時相が対応する複数の形態画像とを重ねた複数の重畳画像を表示する表示部と、を具備し、前記表示部は、前記複数のＦＦＲ分布図または前記複数の形態画像に基づいて、前記複数のカラーマップの表示対象を制限することを特徴とする。
　ＦＦＲ結果の時間変化に関する表示におけるユーザの読影効率の向上。
図１は、本実施形態に係る医用画像診断装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、本実施形態に係る医用画像診断装置１の特定期間表示モードにおける処理手順を示したフローチャートである。 図３は、本実施形態に係る医用画像診断装置の間引き表示モードにおける処理手順を示したフローチャートである。 図４は、本実施形態に係る医用画像診断装置の局所表示モードにおける処理手順を示したフローチャートである。 図５は、心筋パフュージョン画像に対して形態画像とカラーマップとを重ねた重畳画像の表示の一例を示した図である。 図６は、ポーラーマップに対して形態画像とカラーマップとを重ねた重畳画像の表示の一例を示した図である。 図７は、本実施形態に係る医用画像診断装置の血管表示モードにおける処理手順を示したフローチャートである。 図８は、血管表示モードにおける３次元グラフの一例を示した図である。 図９は、本実施形態に係る医用画像診断装置のＦＦＲ値限定モードにおける処理手順を示したフローチャートである。 図１０は、本実施形態の変形例に係る医用画像診断装置の構成の一例を示すブロック図である。
　以下、図面を参照しながら本実施形態に係る医用画像診断装置を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
　図１は、本実施形態に係る医用画像診断装置１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、医用画像診断装置１は、通信インターフェース部１１と、記憶部１２と、ＬＵＴ作成部１３（対応表作成部１３）と、カラーマップ変換部１４と、制御部１５と、入力部１６と、血管領域抽出部１７と、表示範囲設定部１８と、画像選択部１９と、表示部２０と、を有する。
　本実施形態に係る医用画像診断装置１は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）や公衆電子通信回線等のネットワークを介して、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：コンピュータ断層撮影）装置、医用画像処理装置、及びＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ：医療画像情報システム）等の外部装置に接続される。本医用画像診断装置１は、ネットワークを介して外部装置に接続するための通信インターフェース部１１を有する。通信インターフェース部１１は、例えば、外部装置等と有線ケーブル等で接続されるためのコネクタ部（図示せず）及び外部装置からの無線信号を受信するための無線信号受信部（図示せず）等を有する。本医用画像診断装置１は、後述の制御部１５の制御に従って、外部装置と通信インターフェース部１１を介したデータの送受を行う。
　記憶部１２は、半導体記憶素子であるＦｌａｓｈ　ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｉｓｋ）などの半導体記憶装置及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）等である。記憶部１２は、制御部１５による制御に従って、外部装置から送信された複数種類の画像のデータを記憶する。複数の画像とは、複数の形態画像（以下、単に複数の形態画像と呼ぶ。）、複数のＦＦＲ（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｆｌｏｗ　Ｒｅｓｅｒｖｅ：心筋部分血流予備量）分布図（以下、単に複数のＦＦＲ分布図と呼ぶ。）、及び被検体の冠動脈が血液を供給する心筋に関する複数の心筋パフュージョン画像等である。これら種類の複数の医用画像は、それぞれ、被検体の冠動脈に関する時系列を構成する。なお、心筋パフュージョン画像は、ＣＴ装置だけではなく、他のモダリティ、例えばＭＲＩ装置等により発生された画像であってもよい。なお、本医用画像診断装置１で扱う上述の画像は、ことわりがない限り３Ｄの画像データである。形態画像は、３Ｄの冠動脈モデルを含む。被検体の冠動脈に関する時系列は、被検体の心拍動の１サイクルにおける複数の時相を少なくとも含む。また、形態画像に関する複数時相は、少なくともＦＦＲ分布図に関する複数時相を含んでいる。また、形態画像における冠動脈を含む被検体の範囲は、ＦＦＲ分布図における冠動脈を含む被検体の範囲を少なくとも含む。
　記憶部１２は、後述のＬＵＴ作成部１３で作成されたＬＵＴ（Ｌｏｏｋ　Ｕｐ　Ｔａｂｌｅ）のデータを記憶する。ＬＵＴは、複数のＦＦＲ値に対してそれぞれ複数の色情報を対応させた表である。色情報は、例えば、色の種類、色の濃淡、及び色の塗りつぶし効果等である。なお、記憶部１２は、予め複数のＦＦＲ値に対して、それぞれ複数の色情報を対応させたＬＵＴのデータを、記憶していてもよい。この時、記憶部１２に予め記憶されているＬＵＴにおいて、ＦＦＲ値の最小値は０、最大値が１である。
　また、記憶部は、入力部１６を介してユーザにより入力された後述の表示モードの詳細条件に関するデータを記憶する。なお、記憶部１２は、通信インターフェース部１１を介して受信し、記憶した上述の複数種類の医用画像のデータを、そのまま保持していてもよいし、本医用画像診断装置１のユーザ操作が終了したのを契機に消去されてもよい。
　ＬＵＴ作成部１３は、マスターテーブルとＬＵＴ作成の対象のデータとに基づいてＬＵＴを作成する。マスターテーブルは、例えば、最小値から最大値まで１０等分割した１０のＦＦＲ値に対して、それぞれ１０の色情報を対応させた表である。等分の分割数、色情報の割り当て順序、及び色情報の数等は、入力部１６を介したユーザ指示に従って適宜変更が可能である。まず、ＬＵＴ作成部１３は、ＬＵＴ作成の対象のデータからＦＦＲ値の最小値と最大値とを特定する。ＬＵＴ作成の対象とは、１）複数のＦＦＲ分布図のデータ、２）後述の表示範囲設定部１８により、複数のカラーマップまたは複数の形態画像からそれぞれ設定された範囲のデータ、３）後述の画像選択部１９により、複数のカラーマップから抽出された複数のカラーマップのデータ等である。そして、ＦＦＲ値の最小値と最大値との間を、マスターテーブルにおける値の分割数に従って等分割する。そして、ＬＵＴ作成部１３は、ＦＦＲ値の最小値、ＦＦＲ値の最大値、及びその間を等分割した複数のＦＦＲ値に対して、マスターテーブルで定義した複数の色情報をそれぞれ付加することにより、ＬＵＴを作成する。
　カラーマップ変換部１４は、ＬＵＴに基づいて、また、カラーマップ変換部１４は、ＦＦＲ値に関するグラフを、ＬＵＴに基づいて色情報を付加したカラーグラフに変換する。
　制御部１５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）とメモリ回路等を有する。制御部１５は、入力部１６から入力された情報を受け取り、一時的にメモリ回路に入力情報を記憶する。制御部１５は、入力情報に基づいて本医用画像診断装置１の各部を制御する。
　入力部１６は、本医用画像診断装置１に対して、ユーザによる指示情報を受け付けるための、インターフェースとして機能する。入力部１６には、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル、及びボタン等の入力デバイスが適宜利用可能である。
　具体的には、入力部１６は、ユーザによる冠動脈のＦＦＲ結果の表示モードの入力を受け付ける。冠動脈のＦＦＲ結果とは、心拍動の１サイクルにおける、冠動脈の血管領域に関するＦＦＲの時間変化を示す。冠動脈のＦＦＲ結果の表示モードには、特定期間表示モード、間引き表示モード、局所表示モード、血管表示モード、及びＦＦＲ値限定モード等が含まれる。これらの表示モードは、ユーザによる冠動脈のＦＦＲ結果の読影効率向上を目的として、本医用画像診断装置１が備える表示モードである。また、入力部１６は、各モードにおける詳細条件のユーザによる入力を受け付ける。各モード及びその詳細条件の説明は後述する。
　また、入力部１６は、表示部２０による、複数のカラーマップの表示対象の入力をユーザから受け付ける。　
　例えば、入力部１６は、形態画像上またはＦＦＲ分布図上でのユーザ操作で、上述の表示対象の範囲の入力を受け付ける。例えば、ユーザは、形態画像上またはＦＦＲ分布図上をマウス操作によりＦＦＲ値の時間変化を見たい範囲を指定することにより、上述の表示対象の範囲を入力できる。この時、ユーザは、画像毎に対象の範囲を指定してもよいし、複数の形態画像または複数のＦＦＲ分布図のうち、代表画像で対象の範囲を指定し、代表画像で指定した範囲は、他の画像に対しても適用されてもよい。
　また、複数の形態画像に対応する心電波形（または、心電波形モデル）が表示部２０に表示され、表示された心電波形上のユーザ操作により、上述の表示対象のＦＦＲ分布図が指定されてもよい。
　また、入力部１６は、後述の表示範囲設定部１８が、複数のカラーマップからそれぞれカラーで表示部２０に表示する範囲（以下、カラー表示範囲）を設定するための入力を受け付ける。例えば、表示範囲設定部１８が、ＦＦＲ値に基づいて、カラー表示範囲を設定する場合、ユーザは、表示したいＦＦＲ値の上限値と下限値とのうち少なくとも一方を入力することにより、ＦＦＲ値の範囲を設定することができる。例えば、ユーザは、ＦＦＲ値を０．８以下と設定することにより、血管狭窄に関して重症と推定できるカラー表示範囲を設定することができる。
　さらに、入力部１６は、後述の表示部２０への心筋パフュージョン画像及びポーラーマップに関する表示及び非表示のユーザ指示を受け付ける。また、入力部１６は、上述の各表示モードの切り替え操作、各表示モードの設定及び解除の切り替え操作を受け付ける。
　血管領域抽出部１７は、形態画像から輝度値に基づいて血管領域を抽出する。そして、血管領域抽出部１７は、抽出した血管領域から、血管狭窄位置、血管分岐位置、所定の幅以上の血管の位置、及び所定の幅以下の血管の位置のうち、少なくとも１つを特定する。血管狭窄位置は、例えば、抽出した血管領域の内径値の変化量に従って特定することが出来る。これは、冠動脈における分岐位置及び血管末端部以外の範囲において、血管の内径値は、大きく変動することはないため、内径値の変化量が大きい範囲が狭窄範囲である可能性は高いためである。血管分岐位置は、例えば、抽出した血管領域から芯線を特定し、芯線の分岐する位置に従って特定することができる。所定の幅以上または所定の幅以下の血管の位置は、例えば、付帯情報や撮影条件等に基づいて、特定することができる。
　表示範囲設定部１８は、ＦＦＲ値に基づいて、複数のカラーマップからそれぞれ表示対象を設定する（後述のＦＦＲ値限定モード時）。また、表示範囲設定部１８は、血管領域抽出部１７により複数の形態画像からそれぞれ抽出された血管狭窄位置、血管分岐位置、及び所定の幅以上の血管の位置に基づいて、複数のカラーマップからそれぞれ表示対象を設定する（後述の局所表示モード時）。表示範囲設定部１８による表示範囲の設定方法については後述する。
　画像選択部１９は、心拍位相に基づいて、複数のカラーマップから表示対象のカラーマップを抽出する（後述の特定期間表示モード）。画像選択部１９による画像の選択方法については後述する。
　表示部２０は、複数のカラーマップと、複数のカラーマップとそれぞれ時相が対応する複数の形態画像とを重ねた複数の重畳画像を表示する。後述の特定期間モードと間引きモードとにおいて、表示対象のカラーマップは、画像選択部１９により抽出されたカラーマップである。また、後述の局所表示モードとＦＦＲ値限定モードとにおいて、表示対象のカラーマップは、複数のカラーマップ全てである。しかしながら、複数のカラーマップそれぞれは、カラー表示範囲のみがカラーで表示される。したがって、表示部２０は、各モードにおいて、複数のカラーマップの表示対象を制限した重畳画像を表示する。
　また、表示部２０は、表示モードの切り替え操作、カラーマップの作成に用いるＬＵＴの切り替え操作をユーザから受け付けるためのソフトボタン等を表示する。
　次に、本実施形態に係る医用画像診断装置１が備える特定期間表示モードについて説明する。　
　　（特定期間表示モード）　
　特定期間表示モードは、被検体の心拍動の１サイクルの特定期間における重畳画像の時間変化を表示するモードである。
　図２は、本実施形態に係る医用画像診断装置１の特定期間表示モードにおける処理手順を示したフローチャートである。まず、外部装置から、通信インターフェース部１１を介して、被検体の冠動脈に関する複数の形態画像のデータと複数のＦＦＲ分布図のデータとを受信する（ステップＳ１１）。受信した複数のＦＦＲ分布図に基づいて、ＬＵＴ作成部１３により第１ＬＵＴが作成される（ステップＳ１２）。
　カラーマップ変換部１４により、第１ＬＵＴに基づいて、複数のＦＦＲ分布図がそれぞれ対応する複数の第１カラーマップに変換される（ステップＳ１３）。
　次に、特定期間が設定される（ステップＳ１４）。特定期間とは、例えば、心臓の拡張期間、心臓の縮小期間、及びユーザにより指定された期間（以下、ユーザ指定期間と呼ぶ）等である。ユーザ指定期間は、例えば、形態画像の時間変化する動画像上で表示開始時相と表示終了時相とをユーザにより指定されることにより設定が可能である。心臓の拡張期間と縮小期間とは、例えば、形態画像各々に付帯されている心電波形の時相に相当する情報に基づいて特定できる。
　次に、画像選択部１９により、ステップＳ１３で変換された複数の第１カラーマップから、特定期間を構成する複数時相に対応する複数の第１カラーマップが選択される（ステップＳ１５）。
　次に、ＬＵＴ作成部１３により、特定期間を構成する複数時相に対応する複数の第１カラーマップに含まれるＦＦＲ値に基づいて、第２ＬＵＴが作成される（ステップＳ１６）。
　そして、カラーマップ変換部１４により、第２ＬＵＴに基づいて、複数のＦＦＲ分布図がそれぞれ対応する複数の第２カラーマップに変換される（ステップＳ１７）。
　表示部２０により、特定期間を構成する複数時相に対応する複数のカラーマップと、複数のカラーマップにそれぞれ対応する複数の形態画像とを重ねた複数の重畳画像が表示される（ステップＳ１８）。この時、特定期間を構成する複数時相に対応する複数のカラーマップは、複数の第１カラーマップと複数の第２カラーマップとのうち、一方に対応する。例えば、表示している重畳画像に用いられているカラーマップが第１カラーマップである場合、ステップＳ１９で、ユーザによりカラーマップの切り替えが指示されると、表示部２０は、重畳画像に用いるカラーマップを第１カラーマップから第２カラーマップに切り替える。
　そして、ユーザによるカラーマップの切り替え指示があるたびに、ステップＳ１８の処理が各部により繰り返し実行される（ステップＳ１９）。
　次に、本実施形態に係る医用画像診断装置１が備える間引き表示モードについて説明する。　
　　（間引き表示モード）　
　間引き表示モードは、被検体の心拍動の１サイクルを構成する複数時相に対応する複数の重畳画像に対する間引き処理をして残った複数の重畳画像の時間変化を表示するモードである。
　図３は、本実施形態に係る医用画像診断装置１の間引き表示モードにおける処理
手順を示したフローチャートである。まず、外部装置から、通信インターフェース部１１を介して、被検体の冠動脈に関する複数の形態画像のデータと複数のＦＦＲ分布図のデータとを受信する（ステップＳ２１）。受信した複数のＦＦＲ分布図に基づいて、ＬＵＴ作成部１３により第１ＬＵＴが作成される（ステップＳ２２）。
　カラーマップ変換部１４により、第１ＬＵＴに基づいて、複数のＦＦＲ分布図がそれぞれ対応する複数の第１カラーマップに変換される（ステップＳ２３）。
　そして、入力部１６を介したユーザ指示に従って、間引き率が設定される（ステップＳ２４）。次に、画像選択部１９により、複数の第１カラーマップから、ステップＳ２４で設定された間引き率に従って、複数の第１カラーマップが選択される（ステップＳ２５）。ＬＵＴ作成部１３により、ステップＳ２５で選択された第１カラーマップに含まれるＦＦＲ値に基づいて、第３ＬＵＴが作成される（ステップＳ２６）。
　そして、カラーマップ変換部１４により、第３ＬＵＴに基づいて、複数のＦＦＲ分布図がそれぞれ対応する複数の第３カラーマップに変換される（ステップＳ２７）。
　表示部２０により、複数のカラーマップから、ステップＳ２４で設定された間引き率に従って選択された複数のカラーマップと、選択された複数のカラーマップにそれぞれ対応する複数の形態画像とを重ねた複数の重畳画像が表示される（ステップＳ２８）。この時、複数のカラーマップは、複数の第１カラーマップと複数の第３カラーマップとのうち、一方に対応する。例えば、表示している重畳画像に用いられているカラーマップが第１カラーマップである場合、ステップＳ２９で、ユーザによりカラーマップの切り替えが指示されると、表示部２０は、重畳画像に用いるカラーマップを第１カラーマップから第３カラーマップに切り替える。
　そして、ユーザによるカラーマップの切り替え指示があるたびに、ステップＳ２８の処理が各部により繰り返し実行される（ステップＳ２９）。
　次に、本実施形態に係る医用画像診断装置１が備える局所表示モードについて説明する。　
　　（局所表示モード）　
　局所表示モードは、被検体の冠動脈における、特定の範囲における重畳画像の時間変化を表示するモードである。
　図４は、本実施形態に係る医用画像診断装置１の局所表示モードにおける処理手順を示したフローチャートである。まず、外部装置から、通信インターフェース部１１を介して、被検体の冠動脈に関する複数の形態画像のデータと複数のＦＦＲ分布図のデータとを受信する（ステップＳ３１）。受信した複数のＦＦＲ分布図に基づいて、ＬＵＴ作成部１３により第１ＬＵＴが作成される（ステップＳ３２）。
　カラーマップ変換部１４により、第１ＬＵＴに基づいて、複数のＦＦＲ分布図がそれぞれ対応する複数のカラーマップに変換される（ステップＳ３３）。
　次に、入力部１６を介して、カラー表示範囲の種類を受け付ける。具体的には、ユーザは下記の４つの種類の表示範囲から少なくとも１つの表示範囲を選択する。４つの種類の表示範囲とは、例えば、ユーザにより指定された範囲（以下、ユーザ指定範囲と呼ぶ）、血管の狭窄部位を含んだ範囲（以下、狭窄範囲と呼ぶ）、血管の分岐位置を含んだ範囲（以下、分岐範囲と呼ぶ）、及び血管の内径が特定の幅以上の範囲（以下、特定血管範囲と呼ぶ）等である。
　カラー表示範囲に「ユーザ指定範囲」が選択された場合（ステップＳ３４）において、形態画像上またはＦＦＲ分布図上でユーザにより指定された範囲を、表示範囲設定部１８によりカラー表示範囲と設定される（ステップＳ３５）。
　カラー表示範囲に「狭窄範囲」が選択された場合（ステップＳ３６）において、血管領域抽出部１７により、形態画像から血管領域が抽出される。そして、抽出された血管領域から血管狭窄位置が特定される（ステップＳ３７）。そして、表示範囲設定部１８により、カラー表示範囲が、血管狭窄位置からそれぞれ四方に所定マージンを加えた範囲に設定される（ステップＳ３８）。なお、所定のマージンは、予め記憶部１２に記憶されており、入力部１６を介したユーザ指示に従って、適宜変更が可能である。
　カラー表示範囲に「分岐範囲」が選択された場合（ステップＳ３９）において、血管領域抽出部１７により、形態画像から血管領域が抽出される。そして、抽出された血管領域から血管分岐位置が特定される（ステップＳ４０）。そして、表示範囲設定部１８により、表示範囲が、血管分岐位置を表示の中心として、所定のサイズの範囲に設定される（ステップＳ４１）。なお、所定のサイズは、例えば、「血管分岐位置から５ｃｍの範囲」等に設定されており、その設定のデータは、予め記憶部１２に記憶されている。ただし、設定のデータは、入力部１６を介したユーザ指示に従って、適宜変更が可能である。
　表示方法が上述のいずれでもない場合において、カラー表示範囲は「特定血管範囲」である。血管領域抽出部１７により、形態画像から血管領域が抽出される。そして、抽出された血管領域から特定血管範囲が特定される（ステップＳ４２）。特定血管範囲とは、例えば、内径は所定値よりも大きい血管領域の範囲、または、血管内径が所定値よりも小さい血管領域の範囲等である。表示範囲設定部１８により、表示範囲が、特定血管範囲の四方にマージンを加えた範囲に設定される（ステップＳ４３）。
　そして、表示部２０により、カラー表示範囲を表示対象として、複数のカラーマップと、複数のカラーマップにそれぞれ時相が対応する複数の形態画像とを重ねた重畳画像が表示される（ステップＳ４４）。
　なお、ステップＳ１７、ステップＳ２７、及びステップＳ４４において、表示部２０は、複数の心筋パフュージョン画像に対して、複数の形態画像と複数のカラーマップとを位置整合及び時相整合した重畳画像を表示してもよい。同様に、ステップＳ１７、ステップＳ２７、及びステップＳ４４において、表示部２０は、複数のポーラーマップに対して、複数の形態画像と複数のカラーマップとを位置整合及び時相整合した重畳画像を表示してもよい。これらの表示、非表示は、入力部１６を介したユーザ指示に従って、適宜切替可能である。
　図５は、心筋パフュージョン画像に対して形態画像とカラーマップとを重ねた重畳画像の表示の一例を示した図である。図５に示すように、心筋パフュージョン画像に対して、形態画像（３Ｄ冠動脈モデル）とカラーマップとを重ねた重畳画像が表示されている。図５に示すように、心筋パフュージョン画像は、心筋パフュージョン画像の部分範囲が表示されているものであってもよい。この時、表示する部分範囲は、入力部１６を介したユーザ指示に従って、設定が可能である。また、心筋パフュージョン画像上の虚血領域が含まれるように、表示部２０により自動的に表示されてもよい。ＦＦＲ値に関するカラースケールバーは、ＦＦＲ分布図からカラーマップに変換するのに用いられたＬＵＴに従って表示され、ＦＦＲ値の大きさを色で表現するためのものである。血流量に関するカラースケールバーは、心筋パフュージョン画像のカラー表示に適用され、血流量を色で表現するためのものである。図５の表示により、冠動脈に関する重畳画像に対して、その冠動脈が血液を供給する心筋に関する機能画像を位置整合して表示することで、ユーザは、冠動脈のＦＦＲ値の時間変化と心筋の状態変化とを併せて読影することができる。これにより、ユーザによる読影効率、診察精度を向上することができる。したがって、心筋パフュージョン画像は、心筋の状態を表す機能画像であれば、他の画像であってもよい。機能画像は、例えば、ＳＰＥＣＴを用いた機能画像診断、ＭＲＩを用いた遅延造影検査、及びＰＥＴを用いた機能画像診断等により発生された機能画像であってもよい。また、心筋の状態を表す機能画像は、例えば、心筋パフュージョン画像に対応するポーラーマップ等でもよい。この時、心筋の状態を表す機能画像は、記憶部１２に記憶されていてもよいし、通信インターフェース部１１を介して接続されているＰＡＣＳ等に記憶されていてもよい。
　図６は、ポーラーマップに対して形態画像とカラーマップとを重ねた重畳画像の表示の一例を示した図である。この時、記憶部１２には、被検体の冠動脈が血液を供給する心筋に関する複数の心筋パフュージョン画像に、それぞれ対応する複数のポーラーマップのデータが記憶されているものとする。図６に示すように、ポーラーマップに対して、形態画像とカラーマップとを重ねた重畳画像が表示されている。ＦＦＲ値に関するカラースケールバーは、ＦＦＲ分布図からカラーマップに変換するのに用いられたＬＵＴに従って表示され、ＦＦＲ値の大きさを色で表現するためのものである。血流量に関するカラースケールバーは、ポーラーマップのカラー表示に適用され、血流量を色で表現するためのものである。
　次に、本実施形態に係る医用画像診断装置１が備える血管表示モードについて説明する。　
　　（血管表示モード）　
　血管表示モードは、被検体の冠動脈における、血管毎のＦＦＲ結果の時間変化を表示するモードである。
　図７は、本実施形態に係る医用画像診断装置１の血管表示モードにおける処理手順を示したフローチャートである。まず、外部装置から、通信インターフェース部１１を介して、被検体の冠動脈に関する複数の形態画像のデータと複数のＦＦＲ分布図のデータとを受信する（ステップＳ６１）。受信した複数のＦＦＲ分布図に基づいて、ＬＵＴ作成部１３により第１ＬＵＴが作成される（ステップＳ６２）。
そして、血管領域抽出部１７により、形態画像から血管領域が抽出され、抽出された血管領域から血管芯線が抽出される（ステップＳ６３）。そして、抽出された血管芯線の分岐位置が特定される。血管芯線の分岐位置に従って、抽出された血管領域が複数の血管部分に分割される（ステップＳ６４）。入力部１６を介したユーザ指示に従って、表示する血管部分が設定される（ステップＳ６５）。血管部分の設定は、例えば、表示された形態画像上のユーザによるマウス操作等により可能である。血管領域抽出部１７により、表示する血管部分の血管芯線上の分岐位置を始点として、血管芯線に沿って複数の点が設定される（ステップＳ６６）。
　そして、表示部２０により、距離、時間経過、ＦＦＲ値を３軸とした３次元グラフが表示される（ステップＳ６７）。距離とは、表示する血管部分の所定の位置から、例えば、血管分岐位置から複数の点それぞれの距離を示す。時間経過とは、時系列の所定の時間を基準とした時間経過を示す。ここでの所定の時間とは、例えば、心臓の収縮末期、拡張末期等である。ＦＦＲ値は、ある点のある時間におけるＦＦＲ値を示す。
　図８は、３次元グラフの一例を示した図である。図８に示すように、３次元グラフは、ＦＦＲ値に応じてカラーグラフとしてもよく、この時、カラーグラフ表示に用いられるＬＵＴは、例えば、第１ＬＵＴ等である。また、表示する血管部分に含まれるＦＦＲ値に基づいて、ＬＵＴ作成部１３により作成されたＬＵＴであってもよい。ＦＦＲ値に関するカラースケールバーは、カラーグラフに用いられたＬＵＴに基づいて、ＦＦＲ値に応じた色情報を示す。なお、血管表示モードにおいて、３次元グラフは、拍動におけるどの時間であるかと、表示する血管部分での位置と、ＦＦＲ値の大きさとがユーザにより読影しやすいグラフであればよく、例えば、時間経過と、分岐位置からの距離とを２軸とした２次元マップを、第１ＬＵＴに従って、カラーマップ変換部１４により変換された２次元カラーマップであってもよい。
　　（ＦＦＲ値限定モード）　
　ＦＦＲ値限定モードは、被検体の冠動脈における、特定のＦＦＲ値の範囲における重畳画像の時間変化を表示するモードである。
　図９は、本実施形態に係る医用画像診断装置１のＦＦＲ値限定モードにおける処理手順を示したフローチャートである。まず、外部装置から、通信インターフェース部１１を介して、被検体の冠動脈に関する複数の形態画像のデータと複数のＦＦＲ分布図のデータとを受信する（ステップＳ７１）。受信した複数のＦＦＲ分布図に基づいて、ＬＵＴ作成部１３により第１ＬＵＴが作成される（ステップＳ７２）。
　カラーマップ変換部１４により、第１ＬＵＴに基づいて、複数のＦＦＲ分布図がそれぞれ対応する複数のカラーマップに変換される（ステップＳ７３）。
　次に、入力部１６を介したユーザ指示に従って、カラー表示範囲を設定するためのＦＦＲ値の範囲の入力を受け付ける（ステップＳ７４）。
　表示範囲設定部１８により、ステップＳ７４（またはステップＳ７７）で設定されたＦＦＲ値の範囲に対応する範囲が複数のカラーマップから、それぞれ抽出される（ステップＳ７５）。抽出された範囲がカラー表示範囲である。
　そして、表示部２０により、カラー表示範囲を表示対象として、複数のカラーマップと、複数のカラーマップにそれぞれ時相が対応する複数の形態画像とを重ねた重畳画像が表示される（ステップＳ７６）。
　そして、ユーザによりＦＦＲ値の範囲が変更された場合、処理がステップＳ７５に移行される（ステップＳ７７）。
　なお、以上述べた複数の表示モードのうち、特定期間表示モードと間引き表示モードとは、表示する重畳画像を限定するモードである。また、局所表示モードとＦＦＲ値限定モードとは、形態画像と重ねて表示するカラーマップのカラーで表示する範囲を限定するモードである。これらのモードは単独でしか使用できないモードではなく、これらを組み合わせたモードでの表示が可能である。例えば、特定期間表示モードとＦＦＲ値限定モードとを組み合わせた場合において、ユーザ指示に従った特定期間に対応する重畳画像が表示され、かつ、その重ねられたカラーマップのカラー表示範囲が限定される。
　以上に述べた表示モードを備える本実施形態に係る医用画像診断装置１によれば、以下の効果を得ることができる。　
　本実施形態に係る医用画像診断装置１は、特定期間表示モードにおいて、心拍動の１サイクルにおける特定の期間に限定した冠動脈のＦＦＲ結果の時間変化を表示することが出来る。間引き処理モードにおいて、間引き率を調整することで、単位時間あたりのＦＦＲ値の変動を小さくした状態における、冠動脈のＦＦＲ結果の時間変化を表示することができる。局所表示モードにおいて、ユーザの関心のある領域（血管狭窄位置、血管分岐位置、及び所定の幅以上の血管の範囲）のみが、ＦＦＲ値の大きさに応じたカラーで表示される。一方、上述の関心のない領域は、カラーで表示されずに、形態画像がそのまま表示された状態となる。したがって、ユーザは、冠動脈の関心のある領域に関するＦＦＲ結果の時間変化を読影することができる。血管表示モードにおいて、血管毎のＦＦＲ結果の時間変化を表示することが出来る。ＦＦＲ値限定モードにおいて、設定したＦＦＲ値の範囲に対応する範囲のみが、ＦＦＲ値に大きさに応じたカラーで表示される。一方、設定したＦＦＲ値の範囲外に対応する範囲は、形態画像がそのまま表示された状態となる。したがって、ユーザは、関心のあるＦＦＲ値の範囲に対応する領域に関するＦＦＲ結果の時間変化を読影することができる。また、ＦＦＲ分布図からカラーマップに変換するために、予め登録されているＬＵＴを用いてもよいし、上述のように表示対象のカラーマップに含まれるＦＦＲ値に基づいて作成された他のＬＵＴを用いてもよい。ＬＵＴと他のＬＵＴとでは、対応表に含まれるＦＦＲ値の範囲が異なる。例えば、ＬＵＴにおいて、ＦＦＲ値の上限値が１で下限値が０．２であったのが、他のＬＵＴでは、ＦＦＲ値の上限値が１で、下限値が０．７等である。そのため、他のＬＵＴを用いることにより、表示対象のカラーマップのＦＦＲ値の分布を見やすくできる。
　上述の複数の表示モード及び表示方法は、表示する重畳画像の枚数の限定、表示する範囲の限定、及びカラー表示する範囲の限定の３種類の限定のうち、いずれかに対応する表示モードである。これらの限定は、めまぐるしく変化する冠動脈のＦＦＲ結果の時間変化を、見やすくするものである。したがって、上述の表示モードを備える本実施形態に係る医用画像診断装置１は、ＦＦＲ結果の時間変化に関する表示において、ユーザの読影効率を向上させることができる。
　（変形例）　
　次に、本実施形態の変形例に係る医用画像診断装置１について、本実施形態に係る医用画像診断装置１との違いを中心に説明する。　
　図１０は、本実施形態の変形例に係る医用画像診断装置１の構成の一例を示すブロック図である。図１０に示すように、本実施形態に係る医用画像診断装置１との違いは、構成要素に画像処理部２１が追加されている点にある。
　記憶部１２は、被検体の冠動脈が血液を供給する心筋に関する時系列を構成する複数のボリュームデータを記憶する。ボリュームデータは、ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、ＳＰＥＣＴ装置、及びＰＥＴ装置等により収集される。
　画像処理部２１は、記憶部１２に記憶されている複数のボリュームデータに基づいて、複数の重畳画像とそれぞれ時相が対応する複数の機能画像を発生する。機能画像とは、例えば、心筋パフュージョン画像、ポーラーマップ等である。
　表示部２０は、複数のカラーマップと、複数のカラーマップにそれぞれ時相が対応する複数の形態画像とを重ねた複数の重畳画像を、それぞれ時相が対応する複数の機能画像に対して位置整合させて重ねて表示する。なお、機能画像として心筋パフュージョンを用いた表示例が図５、機能画像としてポーラーマップを用いた表示例が図６である。
　本実施形態に係る医用画像診断装置１は、記憶部１２に予め機能画像のデータ、例えば、心筋パフュージョン画像のデータとポーラーマップのデータとが記憶されていた。一方、本実施形態の変形例に係る医用画像診断装置１は、記憶部１２に、被検体の冠動脈が血液を供給する心筋に関する時系列を構成する複数のボリュームデータが記憶されている。そして、画像処理部２１は、ユーザ指示に従って、適宜、機能画像、例えば、心筋パフュージョン画像、ポーラーマップ等を作成することができる。したがって、表示部２０により、重畳画像を機能画像に対して重ねて表示する場合において、変形例に係る医用画像診断装置１は、実施形態に係る医用画像診断装置１よりも、表示自由度を向上することができる。
　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、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。例えば、図２、図３、及び図９で示したフローチャートに含まれる、カラーマップの切り替えに関する処理は、省略が可能である。また、本実施形態と本実施形態の変形例では、カラーマップのカラーで表示する対象（範囲）をＦＦＲ値、血管狭窄位置、血管分岐位置、及び所定の幅以上の血管の領域に基づいて自動的に限定し、表示する重畳画像を、複数の重畳画像から、心拍位相に基づいて、自動的に限定している。しかしながら、カラーマップに変換する対象を同様の方法で限定してもよい。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や趣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ある。
１…医用画像診断装置、１１…通信インターフェース部、１２…記憶部、１３…ＬＵＴ作成部、１４…カラーマップ変換部、１５…制御部、１６…入力部、１７…血管領域抽出部、１８…表示範囲設定部、１９…画像選択部、２０…表示部、２１…画像処理部

Claims (11)

  1. 　冠動脈に関する時系列を構成する複数のＦＦＲ分布図のデータと、前記時系列に対応する複数の形態画像のデータとを記憶する記憶部と、
    　前記複数のＦＦＲ分布図をそれぞれ対応する複数のカラーマップに変換するカラーマップ変換部と、
    　前記複数のカラーマップと、前記複数のカラーマップとそれぞれ時相が対応する複数の形態画像とを重ねた複数の重畳画像を表示する表示部と、を具備し、
    　前記表示部は、前記複数のＦＦＲ分布図または前記複数の形態画像に基づいて、前記複数のカラーマップの表示対象を制限すること、
    　を特徴とする医用画像診断装置。
  2. 　前記表示部は、ＦＦＲ値に基づいて、前記複数のＦＦＲ分布図からそれぞれ特定した範囲を表示対象として、前記複数のカラーマップと、前記複数のカラーマップとそれぞれ時相が対応する複数の形態画像とを重ねた複数の重畳画像を表示すること、
    　を特徴とする請求項１記載の医用画像診断装置。
  3. 　前記複数の形態画像から、それぞれ前記冠動脈の血管狭窄位置、血管分岐位置、及び所定の幅以上の血管の位置のうち、少なくとも１つを特定する血管領域抽出部をさらに具備し、
    　前記表示部は、前記血管狭窄位置、血管分岐位置、及び所定の幅以上の血管の位置のうち、少なくとも１つに基づいて、前記複数のカラーマップからそれぞれ特定した範囲を表示対象として、前記複数のカラーマップと、前記複数のカラーマップとそれぞれ時相が対応する複数の形態画像とを重ねた複数の重畳画像を表示すること、
    　を特徴とする請求項１記載の医用画像診断装置。
  4. 　前記時系列は、心拍動の１サイクルを少なくとも含み、
    　前記表示部は、心拍位相に基づいて、前記複数のカラーマップから抽出した複数のカラーマップを表示対象として、前記複数のカラーマップと、前記少なくとも２つのカラーマップとそれぞれ時相が対応する前記少なくとも２つの形態画像とを重ねた少なくとも２つの重畳画像を表示すること、
    　を特徴とする医用画像診断装置。
  5. 　前記複数のＦＦＲ分布図に含まれるＦＦＲ値の上限値と下限値とで定まる複数のＦＦＲ値に対して、それぞれ複数の色のデータを対応させた対応表のデータを発生するＬＵＴ発生部をさらに具備し、
    　前記カラーマップ変換部は、前記対応表に基づいて、前記複数のＦＦＲ分布図をそれぞれ対応する複数のカラーマップに変換すること、
    　を特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１項に記載の医用画像診断装置。
  6. 　前記複数のカラーマップの表示対象に含まれるＦＦＲ値の上限値と下限値とで定まる複数のＦＦＲ値に対して、それぞれ複数の色のデータを対応させた他の対応表のデータを発生するＬＵＴ発生部をさらに具備し、
    　前記カラーマップ変換部は、前記対応表に基づいて、前記複数のＦＦＲ分布図をそれぞれ対応する複数のカラーマップに変換すること、
    　を特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１項に記載の医用画像診断装置。
  7. 　前記複数のＦＦＲ分布図に含まれるＦＦＲ値の上限値と下限値とで定まる複数のＦＦＲ値に対して、それぞれ複数の色のデータを対応させた対応表のデータと、前記複数のカラーマップの表示対象に含まれるＦＦＲ値の上限値と下限値とで定まる複数のＦＦＲ値に対して、それぞれ複数の色のデータを対応させた他の対応表のデータとを発生するＬＵＴ発生部をさらに具備し、
    前記表示部は、前記対応表に基づいて作成された複数のカラーマップと、前記他の対応表に基づいて作成された複数のカラーマップとのうち、前記複数の形態画像と重ねて表示するカラーマップを、ユーザ指示に従って切り替えること、
    　を特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１項に記載の医用画像診断装置。
  8. 　前記記憶部は、前記冠動脈が血液を供給する心筋に関する時系列を構成する複数のボリュームデータを記憶し、
    　前記複数のボリュームデータに基づいて、前記心筋に関する時系列を構成する複数の機能画像を発生する画像処理部をさらに具備し、
    　前記表示部は、前記複数の重畳画像を、それぞれ対応する前記複数の機能画像に位置整合させて表示すること、
    　を特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
  9. 　前記記憶部は、前記冠動脈が血液を供給する心筋に関する時系列を構成する複数の機能画像のデータを記憶し、
    　前記表示部は、前記複数の重畳画像を、それぞれ対応する前記複数の機能画像に位置整合させて表示すること、
    　を特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
  10. 　前記機能画像は、心筋パフュージョン画像、または、ポーラーマップであること、
    　を特徴とする請求項８または請求項９記載の医用画像診断装置。
  11. 　前記血管領域抽出部は、特定した血管分岐位置に基づいて、前記冠動脈を複数の血管部分に分割し、
    　前記表示部は、前記複数の血管部分のうち一血管部分に関して、血管分岐位置を始点とした距離と、前記時系列の所定の時間を始点とした時間と、血管分岐位置を始点とした距離と前記時系列の所定の時間を始点とした時間とに対応するＦＦＲ値と、を３軸としたグラフを表示すること、
    　を特徴とする請求項４記載の医用画像診断装置。
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