JP2001276057A - 終末呼気速度定数と動脈血速度定数との関係式中の定数決定方法およびキセノンct装置 - Google Patents
終末呼気速度定数と動脈血速度定数との関係式中の定数決定方法およびキセノンct装置Info
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Abstract
114で設定したKe/Ka変換定数γの仮定値γαに
基づいてKe/Ka変換手段112で得られた仮算出値
Kaiα、Kaoαから、脳/血液分配係数λの仮算出
値λαを求める。この場合、仮定値設定手段114は、
仮定値γαを所望の範囲で変化させている。γ値確定手
段126は、仮算出値λαと目標λ値算出手段122か
らの目標値λτとを比較することによって、仮算出値λ
αが目標値λτに最も近づくときの仮定値γαを、真の
Ke/Ka変換定数γとして確定する。
Description
数と動脈血速度定数との関係式中の定数決定方法および
キセノンCT装置に関し、一層詳細には、キセノンガス
供給装置とX線CT装置等を利用して、脳の血流量を正
確に測定可能とする終末呼気速度定数と動脈血速度定数
との関係式中の定数決定方法およびキセノンCT装置に
関する。
えば、患者の頭部の断層画像を得ながら、ガス吸入装置
から送出されるキセノンガスと酸素ガスとの混合ガスを
呼吸用マスクを通じて前記患者に一定時間吸入させた
後、通常の空気を呼吸させたときの前記断層画像を解析
して患者の頭部の血流を測定する方法が知られている。
合ガスが、患者の肺から肺静脈中に吸収され心臓を経由
して動脈血流として頭部の組織に流れ込み、その頭部組
織を経由し静脈血流を通じて心臓にもどされ、該心臓を
経由して肺動脈にもどされる。このときの、前記頭部の
組織中におけるキセノンガス濃度の時間的変化をX線C
T装置により観察し、組織が正常である頭部のキセノン
ガス濃度の時間的変化と比較することで、前記患者の頭
部診断を行うことができるようになっている。
めには、脳の組織中におけるキセノンガス濃度ととも
に、動脈中のキセノンガス濃度が必要となる。近時、こ
の動脈中のキセノンガス濃度として、非侵襲的な方法で
検出が可能な終末呼気中のキセノンガス濃度を代用して
いる。
明者は、動脈中のキセノンガス濃度と終末呼気中のキセ
ノンガス濃度との相関関係を見出し、これを明らかにし
ている{「The Effect of Xenon Inhalation Speed on
Cerebral Blood Flow Obtained Using the End-Tidal M
ethod in Xenon-Enhanced CT」、Shigeru Sase、Journa
l of Computer Assisted Tomography、22(5):786-791、
1998参照}。
濃度の速度定数が、変換定数を用いて、終末呼気中のキ
セノンガス濃度の速度定数の一次指数関数で表されると
いうものである。
されたものであり、動脈中の血流のキセノンガスの濃度
と、終末呼気中のキセノンガスの濃度との相関関係を利
用することによって、終末呼気中のキセノンガスの濃度
を用いて脳の血流量を正確に求めることを可能とする、
終末呼気速度定数と動脈血速度定数との関係式中の定数
決定方法およびキセノンCT装置を提供することを目的
とする。
ンCT検査に係る終末呼気速度定数をKeとし、動脈血
速度定数をKaとしたときの関係式 Ka=γ×(1−exp(−Ke/γ)) 中の定数γを決定する方法は、キセノンCT画像上で関
心領域を設定するAステップと、設定した関心領域でキ
セノン分配係数λが所定の目標値に最も近づく前記定数
γを求めるBステップとを備えている(請求項1記載の
発明)。このように、キセノン分配係数λを指標として
定数γを求めることによって、該定数γの正確な値を得
ることができる。
0.24から7.7の間の所望の範囲で変化させて前記
分配係数λを計算し、前記分配係数λが前記目標値に最
も近づく前記定数γを求めている(請求項2記載の発
明)。このように、考慮すべき定数γの範囲を限定する
ことによって、定数γを求めるための処理時間を短縮す
ることができる。
2.5までの範囲としてもよい(請求項3記載の発
明)。
に含まれる所定画素毎に、前記分配係数λ値が前記目標
値に最も近づく前記定数γを求め、得られた定数γ値を
平均して目的の定数γ値としている(請求項4記載の発
明)。このため、定数γを一層正確に求めることができ
る。
域を脳の白質を含む領域に設定し、前記Bステップで
は、前記目標値をヘマトクリット値に応じて決定してい
る(請求項5記載の発明)。このため、脳の血流量を求
めるための定数γを正確に求めることができる。
体にキセノンガスを供給するガス供給装置と、前記被検
体の終末呼気中のキセノンガスの濃度(以下、呼気キセ
ノンガス濃度と記す。)を測定するための濃度測定装置
と、前記被検体の被検査部位のキセノンガスの濃度(以
下、被検査部位キセノンガス濃度と記す。)を得るため
に前記被検査部位のCT画像データを取得するX線CT
装置本体と、前記CT画像データに基づいて前記被検査
部位キセノンガス濃度を求めるとともに、該被検査部位
キセノンガス濃度および前記呼気キセノンガス濃度に基
づいて前記被検査部位の血流量を求めるデータ処理装置
とを備えており、前記データ処理装置は、前記呼気キセ
ノンガス濃度の速度定数(以下、呼気速度定数と記
す。)を動脈中の血流のキセノンガスの濃度(以下、動
脈キセノンガス濃度と記す。)の速度定数(以下、動脈
血速度定数と記す。)に変換するための変換定数γに基
づいて、前記被検査部位と前記被検体の血液との間のキ
セノンガスの分配係数λを求めるとともに、該分配係数
λが所定の目標値に最も近づくときの前記変換定数γを
真値として確定するようにしている(請求項6記載の発
明)。このように、分配係数λを指標として変換定数γ
を求めることによって、該変換定数γの正確な値を得る
ことができる。
換定数γを求める変換定数設定手段を備え、前記変換定
数設定手段は、前記変換定数γの仮定値を設定するとと
もに、該仮定値を変化させる仮定値設定手段を有する
(請求項7記載の発明)。
定数γの仮定値に基づいて、前記呼気速度定数から前記
動脈血速度定数の仮算出値を求める仮速度定数設定手段
と、前記動脈血速度定数の仮算出値と前記被検査部位キ
セノンガス濃度とから、前記分配係数λの仮算出値を求
める仮分配係数算出手段と、前記変換定数γの各仮定値
に基づいて得られた前記分配係数λの各仮算出値のう
ち、前記目標値に最も近づくものに対応する前記変換定
数γの仮定値を、前記真値として確定すべき抽出仮定値
として抽出する変換定数抽出手段とを有する(請求項8
記載の発明)。
出仮定値のうち、該抽出仮定値に対応する前記分配係数
λの仮算出値が所定の濾過範囲内に含まれるものを、前
記真値として確定すべき濾過値として求めるフィルタリ
ング手段を有する(請求項9記載の発明)。
T画像データに含まれる各画素のデータのうち、所定の
複数の画素に対応するデータに基づいて得られた前記被
検査部位キセノンガス濃度をそれぞれ抽出するROIデ
ータ抽出手段と、抽出された前記被検査部位キセノンガ
ス濃度に基づいてそれぞれ得られた前記濾過値の平均値
を前記変換定数γの真値として求める平均値算出手段と
を有する(請求項10記載の発明)。
ことができる。
数γの仮定値を0.24から7.7の間の所望の範囲で
変化させている(請求項11記載の発明)。このよう
に、考慮すべき仮定値の範囲を限定することによって、
変換定数γを求めるための処理時間を短縮することがで
きる。
2.5までの範囲としてもよい(請求項12記載の発
明)。
値を決定する目標値算出手段を有し、前記目標値算出手
段は、前記被検査部位を前記被検体の脳とし、かつ、前
記変換定数γを求めるための関心領域を前記脳の白質を
含む領域に設定したとき、前記目標値をヘマトクリット
値に応じて決定する(請求項13記載の発明)。これに
より、脳の血流量を求めるための変換定数γを正確に求
めることができる。
呼気速度定数から前記動脈血速度定数を求めるための関
係式は、前記呼気速度定数をKeとし、前記動脈血速度
定数をKaとしたとき、 Ka=γ×(1−exp(−Ke/γ)) で表される(請求項14記載の発明)。
よび/または前記分配係数λの分布図を表示する表示装
置を有する(請求項15記載の発明)。
ついて図面を参照して説明する。
装置10の全体的構成を示している。また、図2は、図
1に示す脳血流量測定装置10のブロック図を示してい
る。
置10は、人等の被検体12に対するキセノンCT検査
を行うためのキセノンCT装置であり、基本的には、被
検体12の断層映像(キセノンCT画像)を得るX線C
T装置14と、被検体12にキセノン(Xe)と酸素
(O2)の混合ガスを供給する混合ガス供給装置16
とから構成される。
8と、該X線CT装置本体18を制御するとともに混合
ガス供給装置16を制御する制御装置20とから構成さ
れる。制御装置20はX線CT装置本体18により得ら
れた画像データ等を処理するデータ処理装置としても機
能する。なお、制御装置20を、X線CT装置本体18
を制御する制御装置と、混合ガス供給装置16を制御す
る制御装置とに物理的に分離して構成することもでき
る。
には、被検体12を載せた状態で矢印AB方向に移動さ
れる移動テーブル22が上面に配置された被検体載せ台
24と、円筒状の開口26が形成されたガントリ32と
が備えられている。ガントリ32には、その円筒状の開
口26の回りを例えば矢印a方向に旋回するように構成
されたX線管28(図2参照)と、前記開口26の回り
の円周上に配置された複数の検出器からなる検出器30
(図2参照)とが配されている。
は、キセノンガスボンベ36と酸素ガスボンベ38と、
これらからのキセノンガスおよび酸素ガスを内部のコン
ピュータ40の制御のもとに混合する吸入装置本体42
と、この吸入装置本体42に一端側が接続され、かつ他
端側が呼吸用マスク44に接続される導管46とを有し
ている。
気管46bおよび呼吸用マスク導管46cとから構成さ
れている。そして、呼吸用マスク44にはキセノンガス
濃度測定センサ(濃度測定装置)48が取り付けられ、
その濃度測定センサ48の検出信号がコンピュータ40
に供給され、コンピュータ40により呼気中のキセノン
ガスの濃度が計算されるようになっている。
るコンピュータ40は、制御装置20と電気的に接続さ
れ、相互に通信を行うように構成されている。
に示したように、制御装置及び処理装置として機能する
コンピュータ50を有し、このコンピュータ50により
X線CT装置本体18と混合ガス供給装置16の動作を
制御するとともに、ガントリ32内の検出器30により
検出された、被検体12の被検査部位としての脳54の
断層画像を構成する画素データを処理し、該断層画像等
を作成する。
1(図1参照)やキーボードを有する操作コンソール5
2と、光磁気ディスク装置や磁気ディスク装置等の外部
記憶装置55と、カラーCRT等の表示装置56とが接
続されている。
において、実際上、操作コンソール52は、表示装置5
6の画面上に表示され、マウス51により操作されるマ
ウスポインタにより画面上の該当表示をクリックするこ
とにより該当表示が示す処理の実行を指示する。
に、コンピュータ50による処理を通じて、X線CT装
置本体18により得られたCT画素データにより表され
る脳54の断層画像(いわゆるCT画像)等がカラーあ
るいはモノクロームで表示されるとともに、脳血流量の
画像が表示される。また、表示装置56の画面上に表示
された画像は、制御装置20に内蔵されたプリンタによ
りプリントアウトし、カラーまたはモノクロームのハー
ドコピー57(図1参照)として出力することができる
ようになっている。
に示すフローチャートに基づき説明する。フローチャー
トの制御主体はコンピュータ50である。
ペレータが操作コンソール52を操作し、図4に示すよ
うに、被検体載せ台24上に被検体12を載せた状態で
移動テーブル22を矢印B方向に移動させ、被検体12
の脳54の断層画像が撮影できる位置で停止させる。
したように、呼吸用マスク44が被検体12の口と鼻部
を覆うように取り付けられる。
測定可能状態において操作コンソール52が操作される
ことで、制御装置20のコンピュータ50からの測定開
始指令が混合ガス供給装置16のコンピュータ40およ
びX線CT装置本体18にそれぞれ送られる。
X線CT装置本体18による脳54の断層画像、いわゆ
るベースラインCT画像が撮影されて外部記憶装置55
に取り込まれる。
タ40による制御の下に、キセノンガスボンベ36と酸
素ガスボンベ38から送出されるキセノンガスと酸素ガ
スとが吸入装置本体42によりキセノンガス30%酸素
70%の割合で混合され、吸気管46a、呼吸用マスク
導管46cおよび呼吸用マスク44を通じて被検体12
の肺に供給され、かつ被検体12の肺を通じて排出され
る呼気ガスが呼吸用マスク44、呼吸用マスク導管46
cおよび呼気管46bを通じて吸入装置本体42にもど
される。
12に対する混合ガスの供給開始時点から、混合ガス中
のキセノンガスの濃度が所定値(この場合、30%)と
なるようにコンピュータ40により混合ガス供給装置1
6が制御されて測定が開始されることで、吸入過程、い
わゆるWash−inが開始される。
ば、この出願人による特公平3−33326号公報に開
示された装置を用いることができ、呼気中のキセノンガ
スの濃度測定が測定開始時点から例えば40ms毎に行
われる。
12に対する混合ガスの吸気開始時点から、後述する飽
和判断、洗い出し過程、いわゆるWash−out過程
への切り替え等の処理を行いながら約60s毎にガント
リ32中のX線管28からX線が被検体12に対して放
射され、被検体12を通過したX線が検出器30により
検出されることで脳54の断層映像が約60s毎に撮像
され、CT画素データとしてコンピュータ50に取り込
まれる。
画素データからCT値(すなわち、ハウンスフィールド
ユニット[HU])が各画素毎に抽出され、さらに、こ
のCT値に基づき脳組織中のキセノンガス濃度が各画素
毎に計算される。なお、この実施の形態において画素の
大きさは約0.5mm角としているが、適当な大きさに
変更することが可能である。
平均法を用いて計算される。すなわち、複数個(7×7
個、9×9個、11×11個等であり、好ましくは、9
×9個)の画素で構成された測定領域から各画素毎にキ
セノンガス濃度を求め、さらに、測定領域全体における
これらキセノンガス濃度の平均値を、測定領域の例えば
中心に位置する画素のキセノンガス濃度として算出す
る。そして、測定領域を1画素単位または複数の画素単
位(例えば、測定領域単位である9画素単位)の幅で移
動させながら、各画素のキセノンガス濃度を算出する。
下の説明において、「画素毎に」とあるのは、便宜上、
脳54を構成する「組織毎にあるいは各組織毎に」と同
じ意味であるものとする。
体12の被検査部位のキセノンガス濃度としての、脳5
4の各組織毎のキセノンガス濃度(脳キセノンガス濃
度)Cb(T)[mg/g]{Tは測定時点[s]で、
T=0、62、123、183、243、303、36
3、424、484、544、…等約60s(1mi
n)毎の値をとる。}を得ることができる。
セノンガス濃度Cb(T)の増加の割合が、予め定めて
ある所定値より小さくなった場合には、飽和状態になっ
たものと判断し、続くステップS9において、洗い出し
過程が済んでいるかどうかの判断をした後、ステップS
10において、混合ガスの供給を中止し、混合ガスの代
わりに通常の空気を送る、いわゆる洗い出しを行う。
(60s)毎、ステップS7の処理を40ms毎に行い
ながら、洗い出し過程が終了した後には(ステップS9
の判断が肯定的になった後には)、ステップS11にお
いて、脳キセノンガス濃度Cb(T)が所定値以下にな
ったことが確認されるまで、同様に約1min毎にステ
ップS6、40ms毎にステップS7の処理を行う。そ
して、脳キセノンガス濃度Cb(T)が所定値以下にな
ったとき(ステップS11:YES)、ステップS12
において、キセノンガス濃度測定センサ48で求めた呼
気の濃度データと脳54の脳キセノンガス濃度Cb
(T)とに基づき、以下に説明するように、脳血流量を
算出する。
算出結果等に基づき表示装置56上に後述する各種の表
示を行う。
するためのステップS12の処理について詳しく説明す
る。
ズムについて説明する。なお、以下の説明においては、
任意の測定時点t[s]における、終末呼気中のキセノ
ンガスの濃度(呼気キセノンガス濃度)をCe(t)
[mg/ml]とし、動脈(この場合は、肺動脈以外の
動脈であり、例えば、頸動脈である。)中の血流のキセ
ノンガスの濃度、すなわち、脳54に流れ込む動脈血流
のキセノンガスの濃度(動脈キセノンガス濃度)をCa
(t)[mg/ml]とし、動脈キセノンガス濃度Ca
(t)の速度定数(動脈血速度定数)をKa[mi
n-1]とし、呼気キセノンガス濃度Ce(t)の速度定
数(終末呼気速度定数)をKe[min-1]とし、脳血
流量をf[ml/g/min]とし、脳/血液分配係数
(被検体12の脳54と血液との間のキセノン分配係
数)をλとする。
て脳血流量fを求めるために用いられるKety−Sc
hmidtの式である。
度Cb(T)は、測定時点TにおいてX線CT装置14
で取得されたCT画像データに含まれるCT値に基づい
て求められている。
は、次の手順で求められる。
動脈キセノンガス濃度Ca(t)の特性を示している。
この図6中、時点t=0〜wの期間は、吸入過程(Wa
sh−in)の期間であり、時点t=w〜9の期間は、
洗い出し過程(Wash−out)の期間である。
変化(測定時点tに対する変遷)の特性は、最小自乗法
により、Wash−in期間では例えば次の(2)式の
一次指数関数で近似することができ、Wash−out
期間では例えば次の(3)式の一次指数関数で近似する
ことができることが知られている。
における動脈キセノンガス濃度Ca(t)の値である。
また、Kaiは、Wash−in期間における動脈血速
度定数Kaであり、Kaoは、Wash−out期間に
おける動脈血速度定数Kaである。
度定数Kai、Kaoは、呼気キセノンガス濃度Ce
(t)の呼気速度定数Kei、Keo(Keiは、Wa
sh−in期間における呼気速度定数Keであり、Ke
oは、Wash−out期間における呼気速度定数Ke
である。)から求めることができる。特に、この一実施
の形態においては、本出願の発明者によって明らかにさ
れた、動脈血速度定数Kai、Kaoと呼気速度定数K
ei、Keoの関係式{次の(4)式および(5)式}
によって求められる。
ガス交換能を表すパラメータである。
呼気速度定数Kei、Keoは、濃度測定センサ48で
得られる呼気キセノンガス濃度Ce(t)のデータ{図
6に示す動脈キセノンガス濃度Ca(t)と類似の時間
的変化の特性を有する。}から最小自乗法によって得ら
れる例えば次の(6)式および(7)式からそれぞれ求
められる。
における呼気キセノンガス濃度Ce(t)の値である。
は、Ke/Ka変換定数γを特定することによって、実
測値である呼気キセノンガス濃度Ce(t)に基づいて
求めることができる。
得る範囲を特定するための手順について説明する。
速度定数Keと動脈血速度定数Kaとの関係を記録した
実験データ(記号「□」で示す。)を表すグラフである
(「Discrepancy of xenon concentrations between en
d-tidal and blood collection methods in xenon-enha
nced computed tomographic measurement of cerebral
blood flow」、M.Shimoda, et al.、Neuroradiology、3
5:66-68、1992参照)。
式(この場合、Ka=Kai=Kaoとする。)の特性
を、γ=0.5、1、2、4、8の場合毎に表したグラ
フである。
ラフ{この場合、γ=0.3、2.5(実線で示
す。)、0.24、7.7(破線で示す。)}が重ね合
わされたグラフである。
破線で示すγ=0.24および7.7のときの前記
(4)式および(5)式の特性を表す曲線に挟まれた領
域に全て含まれており、特に、実線で示すγ=0.3お
よび2.5のときの特性を表す曲線に挟まれた領域に多
く含まれている。
血速度定数Kaとの関係に基づいて得られるKe/Ka
変換定数γは、全て、γ=0.24〜7.7の範囲に含
まれ、また、その多くは、γ=0.3〜2.5の範囲に
含まれることとなる。このため、前記(4)式および
(5)式中のKe/Ka変換定数γの値の範囲は、γ=
0.24〜7.7の範囲、特に、γ=0.3〜2.5の
範囲に限定することができる。
とり得る範囲を特定することによって、後述するように
Ke/Ka変換定数γの仮定値γαを変化させるべき範
囲を制限することができるため、処理時間の短縮化を図
ることができる。
囲は、図7に示した実験データを例えば補完する他の実
験データに基づいて変更することが可能である。
るための手順について説明する。
GC法(Lambda-Guided Calculation Method)、すなわ
ち、前記(1)式中の脳/血液分配係数λを指標として
Ke/Ka変換定数γを求める手法を用いて該Ke/K
a変換定数γを特定することを主な特徴としている。
えば、γ=0.3〜2.5の範囲)に含まれるKe/K
a変換定数γの任意の値を仮定値γαとして定めて、こ
の仮定値γαと測定値である呼気キセノンガス濃度Ce
(t)とから前記(2)式〜(4)式に基づいて動脈キ
セノンガス濃度Ca(t)を求める。そして、この動脈
キセノンガス濃度Ca(t)と各測定時点Tにおける測
定値である脳キセノンガス濃度Cb(T)とから前記
(1)式の計算処理を行うことによって、前記仮定値γ
αに対応する脳/血液分配係数λの仮算出値λαを求め
る。
させながらこの仮定値γαに対応する仮算出値λαをそ
れぞれ求める。そして、これら仮算出値λαを指標とし
ての後述する目標値λτと比較することによって、この
目標値λτに最も近い仮算出値λαを抽出し、この仮算
出値λαに対応する仮定値γα(すなわち、仮算出値λ
αが目標値λτに最も近づくときの仮定値γα)を真の
Ke/Ka変換定数γとして確定する。
数λの目標値λτに基づいてKe/Ka変換定数γを求
めることができるのは、脳54の特に白質部分におい
て、脳/血液分配係数λと動脈血速度定数Kai、Ka
oとの間に次のような相関関係があるためである。
度定数Kai、Kaoとの関係を表すグラフである。動
脈血速度定数Kai、Kaoが正しい値(REAL値)
であるとき、白質部分における脳/血液分配係数λの値
は約1.5となることが知られている。一方、動脈血速
度定数Kai、Kaoが過大評価または過小評価された
とき、脳/血液分配係数λの値は1.5から離れる。
λαが約1.5となるときの動脈血速度定数Kai、K
aoの値を正しい値とみなし、さらに、このような正し
い値の動脈血速度定数Kai、Kaoを前記(4)式ま
たは(5)式から得ることが可能な仮定値γαを真のK
e/Ka変換定数γと判断することができる。
λの正確な値は、後述するように、計算によって求める
ことができる。
前記ステップS12の処理(脳血流量算出処理)を行う
ための手段(データ処理手段)について説明する。
手段100の概略的な構成を示す機能ブロック図であ
る。
変換定数γを求めるとともに、このKe/Ka変換定数
γに基づいて動脈血速度定数Kai、Kaoを求めるγ
設定手段(変換定数設定手段)102と、このγ設定手
段102で求められた動脈血速度定数Kai、Kaoに
基づいて脳血流量fおよび脳/血液分配係数λを求める
f・λ算出手段104と、これらKe/Ka変換定数
γ、脳血流量fおよび脳/血液分配係数λ等に基づいて
出力用の画像データ等を形成する出力処理手段106と
を備えている。
成を示す機能ブロック図である。γ設定手段102は、
Ke算出手段110、Ke/Ka変換手段(仮速度定数
設定手段)112、仮定値設定手段114およびKa記
憶手段116を備えている。
給装置16の濃度測定センサ48(図1参照)で所定時
間(40ms)毎に検出され、外部記憶装置55に記憶
されている呼気キセノンガス濃度Ce(t)を該外部記
憶装置55から読み出す。そして、この呼気キセノンガ
ス濃度Ce(t)から最小自乗法によって、前記(6)
式および(7)式として示した近似式(特に、これら式
中の呼気速度定数Kei、Keo)を求める。
段110からの呼気速度定数Kei、Keoと、仮定値
設定手段114からのKe/Ka変換定数γの仮定値γ
αとに基づいて前記(4)式および(5)式の計算処理
を行うことによって、動脈血速度定数Kai、Kaoの
仮算出値Kaiα、Kaoαを求める。
するK−S演算手段124からの制御信号に従って、仮
定値γαを、例えば0.3から2.5まで、例えば0.
01ずつ増加させる。
114からの仮定値γαと、これに対応するKe/Ka
変換手段112からの仮算出値Kaiα、Kaoαがそ
れぞれ蓄積される。
抽出手段120、目標λ値(目標値)算出手段122、
K−S演算手段(仮分配係数算出手段)124およびγ
値確定手段126を備えている。
れた関心領域ROIを示している。
図13に示すように、オペレータによって操作コンソー
ル52を通じて設定された関心領域ROI(図13中、
○印で示した領域参照)に含まれる画素を特定する。
画面128上に表示された脳54の断層画像β(特に、
大脳基底核が出現する断層面の画像)から、特定の領域
(好ましくは、白質が多く存在する前頭葉白質部βwが
含まれるような領域)を円で囲む操作によって、関心領
域ROIの設定作業を行う。
に関心領域ROIを設定することによって、関心領域R
OIの設定作業にオペレータの主観が反映されてしまう
ことを防止できる。なお、画像処理によって、前頭葉白
質部βwの位置を検出することにより、関心領域ROI
を自動的に設定するようにしてもよい。
12に示すように、X線CT装置本体18の検出器30
(図2参照)で所定の時間間隔(約60s)の測定時点
T毎に検出され、外部記憶装置55に記憶されている脳
キセノンガス濃度Cb(T)から、関心領域ROIに含
まれる画素に対応するものを抽出する。
は、図2に示すように、X線CT装置本体18からのC
T画像データに基づいて制御装置20で予め計算され
て、外部記憶装置55に記憶されているものとする。ま
た、脳キセノンガス濃度Cb(T)を求める際には、上
述したように、ノイズを除去するのに適切な、例えば、
9×9個の画素範囲における移動平均処理が施されてい
る。
4は、ROIデータ抽出手段120からの脳キセノンガ
ス濃度Cb(T)(測定時点Tの情報も含んでいる。)
と、Ke/Ka変換手段112からの動脈血速度定数K
ai、Kaoの仮算出値Kaiα、Kaoαとに基づい
て、前記(1)式〜(3)式を用いた計算処理を行う。
なお、前記(2)式および(3)式中のKai、Kao
は、Kaiα、Kaoαに置き換えて計算を行う。
配係数λの仮算出値λαは、これに対応する仮定値設定
手段114からの仮定値γαとともに、γ値確定手段1
26に供給される。なお、この計算処理では、実際に
は、脳血流量fも求められるが、この脳血流量fはγ値
確定手段126では考慮されない。
定値γαに基づく仮算出値λαの算出処理が終わると、
次の仮定値γα(0.01だけ値が増加した仮定値γ
α)を出力させるための制御信号を仮定値設定手段11
4に対して出力する。
124からの仮算出値λαとともに、目標λ値算出手段
122からの脳/血液分配係数λの目標値λτも供給さ
れている。
の白質部分の脳/血液分配係数λであり、操作コンソー
ル52を通じてオペレータによって入力された、例えば
被検体12のヘマトクリット値(赤血球容積率)H
[%]に基づいて求められる。この場合、ヘマトクリッ
ト値Hは、被検体12の血液から得ることができる。
グラフ130をヘマトクリット値Hで検索することによ
って求められる。このλ−Hグラフ130は、ベール
(N.Veall)らによって明らかにされた、脳54の白質
部分における脳/血液分配係数λとヘマトクリット値H
との関係を記録したものである(「The Partition of T
race Amounts of Xenon Between Human Blood and Brai
n Tissues at 37℃」、N.Veall, et al.、Phys. Med. B
iol.、1965、Vol.10、No.3、375-380参照)。
特性を表す計算式や、前記特性が記録されたテーブルを
用いて、ヘマトクリット値Hから目標値λτを得るよう
にしてもよい。
数λは、約1.5であることが知られている。従って、
この値(約1.5)を目標値λτとして設定するように
してもよい。
は、K−S演算手段124からの各仮定値γαに対応す
る仮算出値λαを、目標λ値算出手段122からの目標
値λτと比較することによって、真のKe/Ka変換定
数γを特定する処理を行う。なお、この処理は、仮定値
設定手段114から最後の仮定値γα(例えば、2.
5)が出力されたことを伝える制御信号に基づいて開始
するようにしてもよい。
目標値λτを指標として真のKe/Ka変換定数γを特
定するための手段{γ値(変換定数)抽出手段144、
フィルタリング手段146、平均値算出手段148}を
示す機能ブロック図である。
においては、K−S演算手段124からの各仮定値γα
に対応する仮算出値λαが、画素番号p(p=1、2、
…)毎にテーブル140pとして分類されている。さら
に、これらテーブル140p中においては、仮算出値λ
αが各仮定値γα毎に分類されている。
出手段144は、目標値λτを用いて、各テーブル14
0p中から目標値λτと最も値が近い仮算出値λαを検
索する。そして、検索された仮算出値λαとこれに対応
する仮定値γα(すなわち、仮算出値λαが目標値λτ
に最も近づくときの仮定値γα)を、それぞれ抽出仮算
出値λα′、抽出仮定値γα′として抽出する。
て、抽出仮算出値λα′および抽出仮定値γα′が画素
番号p毎に分類されたテーブル142が作られる。
タリング手段146は、テーブル142中の画素番号
p、抽出仮算出値λα′および抽出仮定値γα′の組か
ら、抽出仮算出値λα′が所定の濾過範囲から外れてい
る組を除去する。この場合、この濾過範囲は、目標値λ
τに基づいて設定された範囲であり、例えば、目標値λ
τに対して該目標値λτの10%の値を加減算して得ら
れた値(λτ±λτ×10%)を上下限値とした範囲と
することが好ましい。
によって、脳54の白質部分に対応する抽出仮算出値λ
α′および抽出仮定値γα′の組が濾過値として抽出さ
れる。
タリング手段146におけるフィルタリング処理を経た
テーブル142′中の抽出仮定値γα′の平均値(すな
わち、関心領域ROI中の白質部分に対応する抽出仮定
値γα′の平均値)を求める。そして、この平均値を、
真のKe/Ka変換定数γ(真値)として確定する。
ては、Ke/Ka変換定数γの仮定値γαを振動させ
て、仮算出値λαが目標値λτに収束したとき(すなわ
ち、仮算出値λαが目標値λτに基づく収束条件を満足
したとき)に得られた仮定値γαを抽出仮定値γα′と
するようにしてもよい。
で得られたKe/Ka変換定数γは、Ka記憶手段11
6および出力処理手段106にそれぞれ供給される。
14からの各仮定値γαと、γ値確定手段126からの
Ke/Ka変換定数γとを比較して、Ke/Ka変換定
数γと一致する仮定値γαを抽出する。そして、この仮
定値γαに対応する(すなわち、この仮定値γαを用い
て求められた)Ke/Ka変換手段112からの仮算出
値Kaiα、Kaoαを、真の動脈血速度定数Kai、
Kaoとしてf・λ算出手段104に供給する。
4は、γ設定手段102からの動脈血速度定数Kai、
Kaoと、外部記憶装置55からの脳キセノンガス濃度
Cb(T){各測定時点TにX線CT装置14で得られ
た脳キセノンガス濃度Cb(T)}とに基づいて、各画
素毎に前記(1)式〜(3)式を用いた計算処理を行
う。そして、この計算処理によって得られた各画素の脳
血流量fおよび脳/血液分配係数λを出力処理手段10
6に供給する。
04からの脳血流量fおよび脳/血液分配係数λ、並び
にγ設定手段102からのKe/Ka変換定数γに基づ
いて、表示装置56に表示させるための、または、プリ
ンタ58からハードコピー57として出力させるための
表示画像データ(後述するfマップMfおよびλマップ
Mλ等の表示画像データ)を形成する。
28を示している。
面128上にカラーで表示された、脳54のfマップ
(脳血流量fの分布図)Mfa、Mfbを示している。
また、図20および図21は、表示装置56の画面12
8上にカラーで表示された、脳54のλマップ(脳/血
液分配係数λの分布図)Mλa、Mλbを示している。
れ、呼気速度定数Kei、Keoから動脈血速度定数K
ai、Kaoを得る際にKe/Ka変換定数γによる補
正が施された場合{すなわち、前記(4)式および
(5)式に基づいて動脈血速度定数Kai、Kaoを得
た場合}のfマップMfaおよびλマップMλaを示し
ており、一方、図19および図21は、それぞれ、Ke
/Ka変換定数γによる補正が施されなかった場合{す
なわち、前記(4)式および(5)式において、Kai
=Kei、かつ、Kao=Keoとした場合}のfマッ
プMfbおよびλマップMλbを示している。
Mfa、MfbおよびλマップMλa、Mλbは、被検
体12としての32歳の健常な男性から得られたもので
ある。
faにおいては、図19に示す、補正が施されなかった
fマップMfbに比べて、脳血流量fが高い値となって
いる。また、図20に示す、補正が施されたλマップM
λaにおいては、図21に示す、補正が施されなかった
λマップMλbに比べて、脳/血液分配係数λが低い値
となっている。
正が施されなかった場合には、図10に示すように、動
脈血速度定数Kai、Kaoが過大評価されるととも
に、脳/血液分配係数λが過大評価され、さらに、脳血
流量fが過小評価されている。
る補正が施された場合には、動脈血速度定数Kai、K
aoおよび脳/血液分配係数λの過大評価が解消され、
適正な値の脳血流量fが得られている。
ップMfaから得られる、脳100g当たりの血流量
は、脳54の左半球において約49.7ml/100g
/minであり、右半球において約53.2ml/10
0g/minである。これらは、成人の脳100g当た
りの平均的な血流量(約54ml/100g/min)
に非常に近い値であり、このことからも、図18のfマ
ップMfaに表されている脳血流量fの値が適正なもの
であることがわかる。
fa、MfbおよびλマップMλa、Mλbは、それぞ
れ、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色でカラー表示
されているが、さらに多くの色(例えば、13色)でカ
ラー表示を行うようにしてもよい。
いては、脳/血液分配係数λを指標としてKe/Ka変
換定数γを求め、さらに、呼気速度定数Kei、Keo
から動脈血速度定数Kai、Kaoを求める際に、この
Ke/Ka変換定数γによる補正を施すようにしてい
る。このため、動脈キセノンガス濃度Ca(t)の代わ
りとして用いた呼気キセノンガス濃度Ce(t)から、
脳血流量fを正確に求めることができる。
値λτに基づく抽出処理、およびフィルタリング処理を
経て得られている。このため、Ke/Ka変換定数γの
正確な値を得ることができる。
ROIを対象とした平均化処理を経て得られている。こ
のため、Ke/Ka変換定数γの一層正確な値を得るこ
とができる。
体12の血液から得られるヘマトクリット値Hに基づい
て求められるため、得られたKe/Ka変換定数γの値
の正確性を一層確実なものとすることができる。
ノンガスの吸入過程の終了を呼気中のキセノンガス濃度
の飽和により判定し(図3のフローチャート中、ステッ
プS8参照)、空気の吸入に切り替えて行われるキセノ
ンガスの洗い出し過程の終了をキセノンガス濃度が所定
値以下になることにより判定しているが(図3のフロー
チャート中、ステップS11参照)、吸入過程を所定時
間(例えば、約4min)で終了し、洗い出し過程を所
定時間(例えば、約5min)で終了するという時間管
理で行うようにしてもよい。
かりではなく、頭部のように動脈血流が流入して静脈血
流として流出する通常の器官(臓器)、例えば、胃、
腸、膵臓、肝臓などの被検査部位にも適用することがで
きる。
ば、脳/血液分配係数λを指標として変換定数γを求め
るようにしているため、脳血流量を正確に求めることが
できる。
的模式図である。
図である。
フローチャートである。
者の脳をX線CT装置により撮影している状態を示す側
面視的模式図である。
る。
る。
ラフである。
性を表すグラフである。
グラフである。
表すグラフである。
成を示す機能ブロック図である。
的な構成を示す機能ブロック図である。
図である。
手段における、目標値を指標として真のKe/Ka変換
定数を特定するための手段を示す機能ブロック図であ
る。
分類されたテーブルを示す図である。
に分類されたテーブルを示す図である。
プを示す図である。
プを示す図である。
プを示す図である。
プを示す図である。
給装置 18…X線CT装置本体 20…制御装置 28…X線管 30…検出器 48…濃度測定センサ 50…コンピュー
タ 52…操作コンソール 54…脳 56…表示装置 100…データ処
理手段 102…γ設定手段 104…f・λ算
出手段 110…Ke算出手段 112…Ke/K
a変換手段 114…仮定値設定手段 120…ROIデ
ータ抽出手段 122…目標λ値算出手段 124…K−S演
算手段 126…γ値確定手段 130…λ−Hグ
ラフ 144…γ値抽出手段 146…フィルタ
リング手段 148…平均値算出手段 Ca(t)…動脈
キセノンガス濃度 Cb(T)…脳キセノンガス濃度 Ce(t)…呼気
キセノンガス濃度 Ka…動脈血速度定数 Ke…終末呼気速
度定数 f…脳血流量 λ…脳/血液分配
係数 λτ…目標値 γ…Ke/Ka変
換定数 γα…仮定値 ROI…関心領域 H…ヘマトクリット値 Mfa、Mfb…
fマップ Mλa、Mλb…λマップ
Claims (15)
- 【請求項1】キセノンCT検査に係る終末呼気速度定数
をKeとし、動脈血速度定数をKaとしたときの関係式 Ka=γ×(1−exp(−Ke/γ)) 中の定数γを決定する方法において、 キセノンCT画像上で関心領域を設定するAステップ
と、 設定した関心領域でキセノン分配係数λが所定の目標値
に最も近づく前記定数γを求めるBステップと、 を備えることを特徴とする定数決定方法。 - 【請求項2】請求項1記載の定数決定方法において、 前記Bステップでは、前記定数γを0.24から7.7
の間の所望の範囲で変化させて前記分配係数λを計算
し、前記分配係数λが前記目標値に最も近づく前記定数
γを求めることを特徴とする定数決定方法。 - 【請求項3】請求項2記載の定数決定方法において、 前記所望の範囲は、0.3から2.5までの範囲とする
ことを特徴とする定数決定方法。 - 【請求項4】請求項1〜3のいずれか1項に記載の定数
決定方法において、 前記Bステップでは、前記関心領域に含まれる所定画素
毎に、前記分配係数λ値が前記目標値に最も近づく前記
定数γを求め、得られた定数γ値を平均して目的の定数
γ値とすることを特徴とする定数決定方法。 - 【請求項5】請求項1〜4のいずれか1項に記載の定数
決定方法において、 前記Aステップでは、前記関心領域を脳の白質を含む領
域に設定し、 前記Bステップでは、前記目標値をヘマトクリット値に
応じて決定することを特徴とする定数決定方法。 - 【請求項6】被検体にキセノンガスを供給するガス供給
装置と、 前記被検体の終末呼気中のキセノンガスの濃度(以下、
呼気キセノンガス濃度と記す。)を測定するための濃度
測定装置と、 前記被検体の被検査部位のキセノンガスの濃度(以下、
被検査部位キセノンガス濃度と記す。)を得るために前
記被検査部位のCT画像データを取得するX線CT装置
本体と、 前記CT画像データに基づいて前記被検査部位キセノン
ガス濃度を求めるとともに、該被検査部位キセノンガス
濃度および前記呼気キセノンガス濃度に基づいて前記被
検査部位の血流量を求めるデータ処理装置と、 を備えたキセノンCT装置において、 前記データ処理装置は、前記呼気キセノンガス濃度の速
度定数(以下、呼気速度定数と記す。)を動脈中の血流
のキセノンガスの濃度(以下、動脈キセノンガス濃度と
記す。)の速度定数(以下、動脈血速度定数と記す。)
に変換するための変換定数γに基づいて、前記被検査部
位と前記被検体の血液との間のキセノンガスの分配係数
λを求めるとともに、該分配係数λが所定の目標値に最
も近づくときの前記変換定数γを真値として確定するこ
とを特徴とするキセノンCT装置。 - 【請求項7】請求項6記載のキセノンCT装置におい
て、 前記データ処理装置は、前記変換定数γを求める変換定
数設定手段を備え、 前記変換定数設定手段は、前記変換定数γの仮定値を設
定するとともに、該仮定値を変化させる仮定値設定手段
を有することを特徴とするキセノンCT装置。 - 【請求項8】請求項7記載のキセノンCT装置におい
て、 前記変換定数設定手段は、 前記変換定数γの仮定値に基づいて、前記呼気速度定数
から前記動脈血速度定数の仮算出値を求める仮速度定数
設定手段と、 前記動脈血速度定数の仮算出値と前記被検査部位キセノ
ンガス濃度とから、前記分配係数λの仮算出値を求める
仮分配係数算出手段と、 前記変換定数γの各仮定値に基づいて得られた前記分配
係数λの各仮算出値のうち、前記目標値に最も近づくも
のに対応する前記変換定数γの仮定値を、前記真値とし
て確定すべき抽出仮定値として抽出する変換定数抽出手
段と、 を有することを特徴とするキセノンCT装置。 - 【請求項9】請求項8記載のキセノンCT装置におい
て、 前記変換定数設定手段は、前記抽出仮定値のうち、該抽
出仮定値に対応する前記分配係数λの仮算出値が所定の
濾過範囲内に含まれるものを、前記真値として確定すべ
き濾過値として求めるフィルタリング手段を有すること
を特徴とするキセノンCT装置。 - 【請求項10】請求項9記載のキセノンCT装置におい
て、 前記変換定数設定手段は、 前記CT画像データに含まれる各画素のデータのうち、
所定の複数の画素に対応するデータに基づいて得られた
前記被検査部位キセノンガス濃度をそれぞれ抽出するR
OIデータ抽出手段と、 抽出された前記被検査部位キセノンガス濃度に基づいて
それぞれ得られた前記濾過値の平均値を前記変換定数γ
の真値として求める平均値算出手段と、 を有することを特徴とするキセノンCT装置。 - 【請求項11】請求項7〜10のいずれか1項に記載の
キセノンCT装置において、 前記仮定値設定手段は、前記変換定数γの仮定値を0.
24から7.7の間の所望の範囲で変化させることを特
徴とするキセノンCT装置。 - 【請求項12】請求項11記載のキセノンCT装置にお
いて、 前記所望の範囲は、0.3から2.5までの範囲とする
ことを特徴とするキセノンCT装置。 - 【請求項13】請求項7〜12のいずれか1項に記載の
キセノンCT装置において、 前記変換定数設定手段は、前記目標値を決定する目標値
算出手段を有し、 前記目標値算出手段は、前記被検査部位を前記被検体の
脳とし、かつ、前記変換定数γを求めるための関心領域
を前記脳の白質を含む領域に設定したとき、前記目標値
をヘマトクリット値に応じて決定することを特徴とする
キセノンCT装置。 - 【請求項14】請求項6〜13のいずれか1項に記載の
キセノンCT装置において、 前記変換定数γに基づいて前記呼気速度定数から前記動
脈血速度定数を求めるための関係式は、前記呼気速度定
数をKeとし、前記動脈血速度定数をKaとしたとき、 Ka=γ×(1−exp(−Ke/γ)) で表されることを特徴とするキセノンCT装置。 - 【請求項15】請求項6〜14のいずれか1項に記載の
キセノンCT装置において、 さらに、前記血流量および/または前記分配係数λの分
布図を表示する表示装置を有することを特徴とするキセ
ノンCT装置。
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Cited By (2)
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