JP2001145619A - 対象エレメントの断面を再構成する方法 - Google Patents

対象エレメントの断面を再構成する方法

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JP2001145619A
JP2001145619A JP2000290047A JP2000290047A JP2001145619A JP 2001145619 A JP2001145619 A JP 2001145619A JP 2000290047 A JP2000290047 A JP 2000290047A JP 2000290047 A JP2000290047 A JP 2000290047A JP 2001145619 A JP2001145619 A JP 2001145619A
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レジス・ヴァヤン
Francisco Sureda
フランシスコ・シュレダ
Jean Lienard
ジャン・リーナール
Laurent Launay
ローレン・ローナイ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象エレメントの断面（例えば横断面）の再
構成方法を提供する。 【解決手段】 その断面の平面と平行な平面内で対象エ
レメントの周りを回転する動くカメラを使用することに
より、対象エレメントのいくつかのディジタル放射線写
真画像が取得される。投影されたエレメントを収集した
すべての画像内に配置させるようなマッチング段階を実
行し、上記の収集した画像内の前記対象エレメントの各
投影とそれぞれ対応させる。投影されたエレメントの各
々の幅を決定し、決定された様々な幅から対象エレメン
トの断面を再構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検体、とりわけ
動いている被検体に含まれている対象エレメントの断
面、例えば横断面の再構成に関する。
【０００２】本発明は、検査中の患者の内部構造の再構
成、特に心臓の血管の画像の再構成が行われる医療分野
で、特に重要な使用用途を有する。
【０００３】とは言え、本発明は、医学的検査と同種の
検査が実施される他の分野、とりわけ工業用非破壊検査
に適用可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】医療分野では、例え
ば、Ｘ線画像から冠状動脈の狭窄を観察するなど、病理
学を正しく理解することは、特に困難な課題である。実
際には、Ｘ線画像は２次元投影画像であり、このため、
画像の解析が特に困難である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、この問題に対
する解決法を提供することを目的としており、再構成、
例えば被検体に含まれている血管の一部などの対象エレ
メントの断面（例えば横断面）の再構成方法を提示す
る。この方法では、その断面の平面と平行な平面内（例
えばその対象エレメントと直交する平面内）で対象エレ
メントの周りを回転するカメラを用いて、対象エレメン
トのディジタル放射線写真画像をいくつか取得する。投
影されたエレメントを、収集したすべての画像内に配置
させるようなマッチング段階を実行し、上記の収集した
画像内の対象エレメントの各投影とそれぞれ対応させ
る。
【０００６】投影されたエレメントの各々の幅が決定さ
れ、さらに決定されたこの様々な幅から対象エレメント
の断面が再構成される。
【０００７】対象エレメントの空間的向きは、例えば、
画像再構成に関する代数的反復アルゴリズムを用いて被
検体の３次元表示をあらかじめ再構成することにより決
定すると有利である。
【０００８】こうした画像再構成に関する代数的反復ア
ルゴリズムの原理は当業者にはよく知られており、すで
に相当な文献の主題となってきた。とりわけ、Ｇｏｒｄ
ｏｎ、ＢｅｎｄｅｒおよびＨｅｒｍａｎによる「Ａｌｇ
ｅｂｒａｉｃ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃ
ｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｔｒｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ
ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ
Ｘ−ｒａｙ ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ」（Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ Ｔｈｅｏｌ．Ｂｉｏｌ．２９，９４７１〜７
８１ページ（１９７０））と題する記事、さらに、フラ
ンス特許出願第８９ ０３６０６号、あるいは同第８９
１６９０６号を掲げることができる。
【０００９】また、フランス特許出願第２，７５２，９
７５号に記載されている被検体の３次元画像の再構成方
法も使用可能である。
【００１０】当業者であれば、従来の技術に関するこれ
らの文書を参照し、この画像再構成アルゴリズムの使用
方法および／またはカメラの較正段階に関するより詳細
な情報を得ることができる。
【００１１】被検体に動きがある場合、例えば、心臓に
関係する場合には、本特許出願と同日に本出願人の名で
出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕ
ｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏ
ｎａｌ ｉｍａｇｅ ｏｆａｎ ｏｂｊｅｃｔ ｉｎ
ｍｏｔｉｏｎ，ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ ｏｆａ ｔ
ｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｉｍａｇｅ ｏｆ
ｖｅｓｓｅｌｓｏｆ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｈｅａｒ
ｔ」と題するフランス特許出願に記載されているよう
な、動きのある被検体の画像の４次元再構成技法を用い
ることもまた有利である。
【００１２】本発明のその他の利点や特徴は、非限定的
な使用法に関する詳細な説明および添付の図面を検討す
れば明らかとなるであろう。添付の図面は、本技法の使
用方法を、単一の図によって極めて模式的に示したもの
である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明はこれに限定されるもので
はないが、以下に患者の心臓ＣＯの血管ＶＳの断面を再
構成するための方法の適用について説明する。
【００１４】図において、参照符号ＢＶｉ（ｉ＝１〜
ｎ）はＸ線源（簡略化するため図示せず）の患者の周り
の回転Ｒｏｔにより取得される様々な画像を表してい
る。図の面は、血管ＶＳの対象部分の軸に対して直角で
ある。Ｘ線はその回転面と平行であり、したがってこの
血管ＶＳに直角である。次いで、各画像はこの回転面に
直角な平面内に配置される。
【００１５】取得した初期画像ＩＭｉの各々は、投影平
面内でＸ線管に対向して配置した、例えば放射線学にお
ける輝度増幅器タイプなどの２次元放射線検出器より得
られる。
【００１６】Ｘ線源および２次元検出器より構成されて
いるＸ線イメージング・システムの場合では、収集した
画像の作成に至る幾何学的操作は、スキャンを受ける３
次元空間に展開された被検体の２次元空間上への円錐投
影であり、この２次元空間は、検出平面に対応した投影
平面の空間にあたる。イメージング・システムの較正、
すなわち、画像作成に至る幾何学的パラメータに関する
厳密で間接的な知見を与える操作は、標準的なものであ
り、当業者にはよく知られている。
【００１７】カメラの回転面を決定する血管の空間的向
きは、心臓、特に心臓の血管をあらかじめ３次元再構成
することにより決定される。この３次元再構成は、上記
したものなど、例えば、２次元投影画像および画像再構
成に関する代数的反復アルゴリズムより得ることもでき
る。
【００１８】画像ＩＭ１〜ＩＭｎを視点Ｏ１〜Ｏｎから
取得し終えた後、対象血管ＶＳの投影ＥＰｉを、収集し
た画像ＩＭｉのすべてに配置させるマッチング段階を実
行する。こうしたマッチング技法は、当業者にとっては
標準的なものである。
【００１９】こうしたマッチング技法は、例えば、Ｒ．
ＤｅｒｉｃｈｅおよびＯ．Ｆａｎｇｅｒａｓによる「Ｔ
ｒａｃｋｉｎｇ ｌｉｎｅ ｓｅｇｍｅｎｔｓ」（Ｉｍ
ａｇｅ ａｎｄ Ｖｉｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，
Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．４，１９９０年１１月，２６１〜２
７０ページ）と題する記事に記載されている。当業者で
あれば、この記事を参照することは可能である。
【００２０】本発明による方法の別の特徴は、投影され
たエレメントＥｐｉの各々の幅Ｌｉを、とりわけ、アル
ゴリズム式セグメント化技法により決定することであ
る。このアルゴリズム式セグメント化技法は、例えば、
Ｇ．ＦｉｎｅｔおよびＪ．Ｌｉｅｎａｒｄによる「Ｐａ
ｒａｍｅｔｅｒｓ ｔｈａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ａ
ｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ
ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｃｏｒｏｎａｒｙ ａｒｔ
ｅｒｉｏｇｒａｐｈｙ」（Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃａｒｄｉａｃ Ｉ
ｍａｇｉｎｇ，Ｖｏｌ．１２，Ｎｏ．４，１９９６年１
２月，２７１〜２８７ページ）と題する記事に記載され
ており、当業者であれば、この記事を参照することは可
能である。
【００２１】次いで、画像作成に至る幾何学的パラメー
タを考慮しながら、事前に決定した様々な幅から、例え
ば、円錐分割に関する標準的な幾何学的技法などを用い
て対象エレメントの断面を再構成する。
【００２２】この発明の装置構成としては、標準的なカ
メラ以外に、スクリーンを装備すると共に本発明に関す
る様々なソフトウェア手段、とりわけ、セグメント化お
よび再構成のアルゴリズムなどを組み込んだコンピュー
タを備える。
【００２３】本発明は対象エレメントの断面の再構成に
限定されないばかりではなく、前記断面の平面と平行な
回転面にあるカメラの回転による任意の断面の再構成に
適用できる。
【００２４】当業者により、本発明の範囲を逸脱するこ
となく、構造および／またはステップおよび／または機
能に関して様々な修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の技法の使用方法を示す概略図である。
【符号の説明】
ＢＶｉ 取得された画像 ＣＯ 心臓 Ｅｐｉ 投影されたエレメント ＩＭｉ 初期画像 Ｌｉ 幅 Ｏ１〜Ｏｎ 視点 Ｒｏｔ 回転 ＶＳ 血管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 3/00 ４００ Ｇ０６Ｔ 3/00 ４００Ｊ (72)発明者 フランシスコ・シュレダ フランス国・92290・シャテナイ マラブ リー・リュ デ ジェネラル ド ゴー ル・14 (72)発明者 ジャン・リーナール フランス国・92140・クラマール・リュ エティエンヌ ドルブス・155 (72)発明者 ローレン・ローナイ フランス国・78470・サン レミー レ シェブロ・インパッセ デ サルジ・11

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被検体に含まれている対象エレメントの
    断面を再構成する方法であって、 （ａ）前記断面の平面と平行な平面内で対象エレメント
    の周りを回転する動くカメラを使用することにより、対
    象エレメントのいくつかのディジタル放射線写真画像
    （Ｉｍｉ）を取得するステップと、 （ｂ）投影されたエレメント（Ｅｐｉ）を、上記の収集
    した画像内の対象エレメントの各投影とそれぞれ対応さ
    せて、収集したすべての画像内に配置させるようにマッ
    チングさせるステップと、 （ｃ）投影されたエレメントの各々の幅（Ｌｉ）を決定
    するステップと、 （ｄ）決定された前記様々な幅から対象エレメントの断
    面を再構成するステップと、 を含む方法。
  2. 【請求項２】 被検体の３次元表示の再構成から対象エ
    レメント（ＶＳ）の空間的向きを決定するステップを含
    む請求項１記載の方法。
JP2000290047A 1999-09-24 2000-09-25 対象エレメントの断面を再構成する方法 Pending JP2001145619A (ja)

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