JP2005531352A - 変形可能な３次元対象の頭頂の動きに関する情報を表示する画像処理システム - Google Patents

Abstract

検査中の変形可能な３次元対象の壁領域の変位の振幅に関する情報を表示する画像処理システムは、簡略化された３次元対象の壁の画像シーケンスを取得する取得手段と、簡略化された３次元対象の壁上に関心領域を定義し、一定時間に亘る関心領域の変位の最大の振幅を計算し、２次元簡略表現の夫々のセグメント中の関心領域の投影により３次元の簡略化された対象の壁の２次元簡略振幅及び位相表現と夫々称される２つの２次元簡略表現（ブルズ・アイ表現）を作成する、画像データを処理する処理手段とを有し、２次元簡略振幅表現の夫々のセグメント中の一定時間に亘る関心領域の変位の最大の振幅の色分けされた印を表示し、２次元簡略位相表現の夫々のセグメント中で当該一定時間に亘って関心領域中で変位の振幅の最大が生じた時点の色分けされた印を表示する表示手段を更に有する。２次元簡略振幅及び位相表現は、望ましくは一緒に同じ画像中に表示される。検査中の対象は左心室でありうる。画像シーケンスは超音波システムによって与えられ処理されうる。

Description

本発明は、検査中の変形可能な３次元対象の頭頂の動きに関する情報を表示する画像処理システムに関連する。特に、本発明は、画像シーケンス中に生ずる例えば心臓といった体の器官の壁の動きに関する情報を、当該の動きが生ずるシーケンス中の時点の印と共に表示する画像処理システムに関連する。本発明は特に、観察システムに接続された処理システムを用いて処理された医用画像を処理し表示する医用検査装置の分野に適用される。

米国心臓協会（ＡＨＡ：American Heart Association）は、研究及び臨床用途のための心臓画像診断療法間での理解を最善且つ容易なものとするよう、心臓の向き、心臓の平面の名称、心筋のセグメント数、表示及び解析用の心臓スライスの選択及び厚さ、セグメントの命名法及び位置、並びに、冠状動脈領域に対するセグメントの割り当てについての合意された勧告を与える。これらの勧告は、非特許文献１に記載されるように、心臓壁の動きの画像化に適用可能である。これらの勧告によれば、心臓画像診断療法は、左心室の長軸と、長軸に対して９０°の角度に向けられた選択された平面とを用いて心臓を定義し、方向付け、表示するべきである。全ての画像診断療法において使用される９０°に向けられた心臓の平面の名称は、短軸、垂直軸、及び水平長軸であるべきである。心臓は、心筋及び左心室の評価のために１７個のセグメントへ分割されるべきである。心臓は更に、長軸に対して垂直に三等分された部分へと分割されるべきである。非特許文献１では、心臓は、図４中にブルズ・アイ（bull's eye）技術を用いて表わされている。この技術を用いて、１７個の所定のセグメントは、円形に、長い垂直軸に沿って投影される。頂点は、参照番号１７が付された小さい中心円を形成し、他のセグメントは、３つの同心領域上に表わされ、各同心領域はセクタへ分割され、各セクタには、心臓の１つのセグメントに対応する数が属性として与えられる。ＡＨＡ勧告によれば、心筋セグメントの名称は、心臓の長軸に対する位置及び円周上の位置を定義する。
Manuel D. Cerqueira外、「Standardized Myocardial Segmentation and Nomenclature for Tomographic Imaging of the heart」、The American Heart Writing Group on Myocardial Segmentation and Registration for Cardiac Imaging, Circulation 2002; 105; 549-542、インターネット＜URL: http://www.circulationaha.org＞

本発明は、変形可能な関心対象の画像シーケンスを処理し、当該対象の所与の領域の動きの振幅値に関連する情報をコード化された形で、所与の領域中で所与の振幅値に達した画像シーケンスの時点の印とともに表示する画像処理システムを提案することを目的とする。

本発明によれば、このシステムは、以下の動作を行う処理手段を有する。３次元の関心対象の壁の動きは、各３次元画像が所与の時点に対応する３次元画像のシーケンス中で位置合わせされる。シーケンス中の所与の領域の動きの解析は、シーケンスの各画像について領域の動きの振幅を計算することを可能とする。異なった領域は、それらの動きの振幅に従って色分けされうるため、医師は、シーケンスが展開するのを見ている間、領域の動きの振幅が進むのを時間の関数として見ることができる。しかしながら、この解析結果の表現は、シーケンスが展開する間は領域の動きの振幅の変化があまりにも多く、あまりにも速いため、医師が理解し及び使用することが困難であるという問題がある。

従って、本発明は、これらの結果が処理されただ１つの表示された画像中に提示されるシステムであって、器官が領域の動きの振幅の特定の値、例えば最大値又は最小値の概略的な表現として示されるシステムを提案することを目的とする。本発明によれば、このシステムは、所与の領域において当該の振幅の特定の値に達する時点の検出を可能とするよう、同一の表示された画像中に示される他の同様な概略的な表現を提案する手段を有する。望ましくは、いずれの概略的な表現も色分けされる。かかる表示画像の作成は、対象の動きの解析の複雑且つ多数の結果の調査を、医師によって理解し使用するのが容易な正確、コンパクト、且つ完全な表現へ変換することを可能とする。

このために、本発明は、請求項１に記載の画像処理システムを提案する。本発明の特定的な目的は、このシステムを心臓の心室の壁の動きの表示、特に、左心室の壁の動きの表示に適用することである。この場合、心臓の壁は、ＡＨＡにより勧告されるようにブルズ・アイ表現で配置され番号付けされるセグメントへ分けられる。従って、本発明はまた、画像中に、各領域が拡張又は収縮の最大の振幅の値の印を色分けされた状態で示す心臓の所定の領域の第１の２次元の概略的な表現を、所与の領域において当該の最大の振幅の値に達した時点の印を色分けされた状態で示す心臓の同じ所定の領域の第２の同様の２次元の概略的な表現と共に表示する画像処理システムを提案することを目的とする。本発明は、この情報をＡＨＡにより勧告されるようなブルズ・アイ表現で与えることを特に目的とする。各セグメントの変位を定量化することを可能とするために、セグメントの動きには色のコードに従って属性として色が与えられる。このことは、ただ１つの画像中で、第１の概略的な表現中に与えられる各セグメントの動きの振幅の値を、望ましくはブルズ・アイ表現で与える。しかしながら、かかるブルズ・アイ表現１つでは、当該の動きの振幅に達した時点の印なしの各セグメントについての所与の動きの振幅を示すだけであるという問題が残る。従って、本発明によれば、望ましくは第２の同様のブルズ・アイである第２の同様の概略的な表現は、第１のブルズ・アイ表現に関連して、所与のセグメント中で当該の動きの振幅に達したシーケンスの時点を色分けされた形で示す。

本発明はまた、画像処理手段を有するかかるシステムを有する超音波医用検査装置、システムを動作させる段階を有する方法、及び方法を実行するための命令を有するプログラムプロダクトに関連する。

本発明について、図面を参照して以下詳述する。局所的な心臓の変形の定量的な推定は、心筋の機能の評価及び心筋細胞の生存可能性の評価のために重要な臨床的な意味がある。この変形は、複雑な空間的・時間的な現象である。収縮／弛緩位相は、ねじれ効果によって複雑となり、筋肉の全ての領域が必ずしも同時に収縮又は弛緩するわけではない。従って、収縮又は弛緩を調べるとき、良い空間解像度が必要とされる。更に、収縮の振幅が調べられねばならないだけでなく、収縮／弛緩が生ずる時間、及びそれがどのように伝搬するかを局所的に示す位相も調べられねばならない。いくつかの心臓病は、不整脈によるものであり、又は、例えば、結果的に心臓の運動を妨害するものであり、例えば心筋梗塞、虚血、頻脈、及び、心房又は心室細動である。核撮像法は、心臓収縮／弛緩についての情報を与える。この技術は、例えば、空間的及び時間的な解像度が非常に低いこと、及び、技術が照射を伴う検査によって行われること等のいくつかの問題を示す。更に、解析は、心臓の収縮／弛緩が周期的な正弦波状の動きであるという仮定に基づくものである。超音波撮像を用いる他の技術は、核撮像法よりもはるかに正確である。「カラー・キネシス（Color Kinesis）」と称される方法が利用可能であるが、これは２次元の画像に制限されている。

ここで、３次元超音波システムは、３次元の心臓の時間シーケンスの取得を可能とし、これは、心臓学において、心筋の収縮及び弛緩を解析するのに使用されうる。心臓の壁の動きは、例えば心周期中に記録されたシーケンスの各画像中の心内膜の輪郭を抽出することによってまず計算されねばならない。次に、２つの連続する輪郭の間の距離、又は基準輪郭に対する距離が推定されねばならない。結果として得られる量は、色分けされ、心周期に亘る画像シーケンス中の抽出された心臓の壁の色付けされた領域として表示される。ここで、各領域の色は、一定時間にわたってシーケンス中で連続的に変化し、従って医師にとっては量を検討するのにいくらかの困難がある。従って、課題は、この解析の複雑且つ様々な結果を、医師にとって有用な正確、コンパクト、且つ完全な表現へ変換することにある。

以下、検査中の対象は左心室であり、関心対象は左心室の壁の内部境界である。本発明によれば、心周期中の心筋の変形を表わす新しい方法が提案され、情報は３次元超音波撮像から得られている。取得システムは、再構成された３次元心エコーシステム、又はリアルタイム３次元心エコーシステムでありうる。心臓の壁の動きの振幅の計算及び解析の課題がまず解決される。即ち、振幅は、心臓の３次元超音波画像のセグメント化から得られた左心室体積の３次元簡略モデルのシーケンスから計算されうる。

次に、参照されるＡＨＡの文献に記載されたブルズ・アイ（bull' eye）技術は、結果を表示するために用いられる。ブルズ・アイは、左心室の平坦な投影の簡略表現であり、セグメントと称される正確な左心室の壁の領域に対応する定義された領域を伴う。従って、従来のブルズ・アイは、単に心臓の壁の異なる領域の表現にすぎない。所与の壁の領域に対して測定された情報に対応する値（又は色）の印は、ブルズ・アイの対応する所与の領域に関連付けられる。

本発明によれば、第１のブルズ・アイ表現は、心周期中の各領域の最大（又は最小）変位の振幅の情報を与える。動きの最大（又は最小）の振幅の値は、望ましくは色分けされる。この第１のブルズ・アイ表現は、心不全の場合の収縮期後の短縮又は非同期性の場合に生じうる、動きの同じ最大振幅を有するが、異なる時間における、２つの領域を区別することを可能とするものではない。このために、本発明によれば、表示システムの同じ画像中に２つのブルズ・アイ 表現が同時に表示されることが望ましい、第１のブルズ・アイ表現は、心臓の壁の領域の変位の最大（又は最小）の振幅の情報を表わし、第２のブルズ・アイ表現は、当該の心臓の壁の領域においてこの最大（又は最小）の振幅が生ずる心周期中の時点の情報を示す。時点の値は、望ましくは色分けされる。

本発明のシステムは、超音波システムによって又は当業者によって知られる他のシステムによって形成されうる心臓の他の部分又は他の器官の３次元画像のシーケンスを処理し、表示しうる。概して、このシステムは、壁の動きを有する検査中のいかなる対象の３次元画像のシーケンスも処理し表示しうる。検査中の対象の壁は、関心対象と称される。壁は、動きを受ける１つ又はいくつかの領域を有する。これらの場合、検査中の対象が心臓以外である場合、壁の領域はまずセグメント化又は抽出され、それらの動きの最大又は最小の振幅が決定される。次に、対象である壁の２つの２次元の概略的な表現が作成され、セグメント化された壁の対応する領域は２つの２次元の概略的な表現上に示され、これらは更に、各領域が一定時間にわたるその変位の最大又は最小の振幅の情報を持つ当該の壁領域の第１の２次元の概略的な表現と、当該一定時間中のこの最大又は最小の変位が生ずる時点の情報を表わす時点の情報を持つ当該領域の第２の同様の２次元な概略的な表現とを含む、１つの画像上に表示される。２次元表現は、心臓の壁の表現に対して用いられるブルズ・アイの形状を有しうる。リング数とそれらの領域のみが異なりうる。情報は、いずれの表現でも色分けされうる。

以下の例では、関心対象は左心室の壁の内部境界である。本発明の画像処理システムは、以下の各動作を行う処理手段及び表示手段を有する。

（１）検査中の対象の３次元画像のシーケンスの取得
本例では、超音波検査装置を用いて、心周期に亘って、左心室の３次元画像のシーケンスが取得される。図１Ｂは、かかるシーケンスの１つの画像を表わす。

（２）シーケンスの３次元画像のセグメント化
シーケンスの画像データは、セグメント化技術によって左心室の壁を決定するよう更に処理される。シーケンスの３次元画像をセグメント化することが可能ないかなるセグメント化技術も使用されうる。セグメント化操作の結果は、左心室の壁のボクセルの位置を見つけることを可能とする。

図１Ａを参照するに、望ましくは、「Simple Mesh」なるセグメント化技術が用いられ、なぜならばこの技術はロバストであり、非常に優れた結果を与えるためである。このSimplex Mesh技術は、H. Delingette著、「Simplex Meshes: a General Representation for 3D shape Reconstruction」、コンピュータ・ビジョン及びパターン認識に関する国際会議の議事録（ＣＶＰＲ’９４）、第２０〜２４頁、１９９４年６月、米国、シアトル、の文献に記載されている。この文献では、３次元対象を復元するための物理に基づくアプローチが提示される。このアプローチは、「シンプレックス・メッシュ（Simplex Meshes）」の幾何学に基づくものである。メッシュの弾性の作用は、各頂点（メッシュのノード）において抽出されたシンプレックス角を通じて平均曲率を制御する局所安定化関数によってモデル化される。これらの関数は、視点によっては不変であり、本質的であり、スケールに敏感である。シンプレックス・メッシュの輪郭は、シンプレックス・メッシュ上の近傍の頂点から構成される閉じた多角形チェーンとして定義される。輪郭は、それ自体と交差しないよう制限される。引用された文献は、所与の３次元対象を表わす単純なモデルを与える。これは、モデルを３次元の関心対象へと形状を変え、調整するために、適用されるべき力を定義する。

図１Ａに示す球面メッシュモデルは、図１Ｂに示す左心室の壁の内部境界をセグメント化するための「シンプレックス・メッシュ・モデル（Simplex Mesh Model）として使用される。リングは、左心室の腔内の図１Ａの球面メッシュモデルの配置を表わす。セグメント化段階は、球面メッシュモデルの形状を変えることにより、シンプレックス・メッシュ・モデルを左心室の当該の壁の内部境界へマッピングすることから構成される。この操作は、左心室のセグメント化された内部の壁を、簡略（simplified）メッシュ体積の壁として与える。簡略体積のこの壁は、図１Ｄに示す面及び辺を有し、図１ＣのＥＣＧ曲線のマーカに対応するシーケンスの時点に関連する。このセグメント化操作は、例えば心拍の一定時間にわたって左心室の画像のシーケンスの各画像に対して行われ、それにより、左心室の内部の壁の境界を表わす壁を有するセグメント化された３次元簡略メッシュ体積のシーケンスが形成される。簡単化のため、内部の壁の境界を更に、「壁」と称する。

（３）シーケンスの２つの画像間の壁の変位の推定
ここで、３次元のセグメント化された左心室の壁のシーケンスの画像を参照として選択する。セグメント化された左心室の壁の形状及び寸法が心周期に亘って変化するシーケンスの他の３次元画像について、更に１つずつ考える。

図２を参照するに、参照画像のセグメント化された壁はＲＯで示され、参照対象（Object of Reference）と称される。セグメント化されたシーケンスの時間的に第２の画像は、この第１のセグメント化された画像に対して比較される。参照画像は、３次元のセグメント化された参照対象を２値の３次元の参照対象へ変換するために処理される。しかしながら、まだ、単純にこれをＲＯと示すものとする。例えば、３次元の参照画像の内側のボクセルは、値１が属性として与えられ、３次の参照対象の外側のボクセルには値０が属性として与えられる。３次元対象の境界は０領域と１領域の間に配置され、セグメント化された壁の位置を表わす。当業者によって知られているように、２値の対象に境界を属させるための他の可能性が使用されうる。セグメント化されたシーケンスの第１の画像中の３次元の参照対象ＲＯは、ここで、２値の３次元参照対象となっている。左心室の壁は、セグメント化されたシーケンスの第２の画像中でＳＯで示される３次元の簡略体積である。壁がシンプレックス・メッシュ・モデルを用いてセグメント化されているとき、簡略体積はＺで示される面を有する。１つの面Ｚ内の、ＺＣで示される重心について考える。第１の画像の２値の３次元の参照対象ＲＯの重心Ｃ１及び第２の画像の３次元の簡略体積ＳＯの重心Ｃ２についてもまた考える。

図２を参照するに、ある例では、３次元の参照対象ＲＯの重心及び簡略体積ＳＯの重心は、当該の２つの画像中で一致するか、又は、一致せずに位置することが見いだされうる。これらが一致せずに位置する場合、これらの点Ｃ１、Ｃ２を重ね合わせるよう、平行移動演算が行われうる。面の中心ＺＣのボクセルの位置における壁の変位は、第１の３次元対象ＲＯ及び第２の３次元対象ＳＯの共通の重心Ｃ１、Ｃ２と面の中心ＺＣとをつなぐ線に沿って測定される、第１の画像の２値の３次元の参照対象ＲＯの境界と第２の画像の３次元の簡略体積の面の中心ＺＣとの間のＤによって表わされる距離として定義されうる。

当該の距離Ｄの他の多くの異なる定義が可能である。検査中の３次元対象の画像シーケンスが、シンプレックス・メッシュ技術を用いてセグメント化されていない場合、しかしながら、セグメント化演算は簡略体積のシーケンスを与える。ゾーンＺは、セグメント化された第２の３次元の簡略体積ＳＯ上で輪郭が描かれることができ、上述と同じ方法が１つの面上に対して適用されるのではなく１つのゾーンに対して適用されうる。他の可能なセグメント化の方法では、簡略体積のシーケンスを供給するために検査中のセグメント化されたボクセルのみの位置が見つけられる。この場合、第１の２値の対象は第１の簡略体積から計算され、距離Ｄは、２値の対象の境界と第２の簡略体積の境界の間に定義される。次に、セグメント化された画像間の変位の振幅Ｄを決定するために、上述のように、全ての面に対して、又は全てのゾーンに対して、又は境界ボクセルに対して、又は壁の部分のボクセルに対して、第１の２値の３次元対象ＲＯと第２の３次元の簡略体積ＳＯとの間で演算が繰り返される。演算はまた、セグメント化されたシーケンスの画像間の壁の面又はゾーンの変位の振幅を決定するためにシーケンスの他の画像間で行われる。結果は、簡略体積のシーケンスを構築することを可能とし、面又はゾーンは、各時点における変位の振幅を色分けして示している。以下、このシーケンスを、壁のゾーンの変位の振幅の印を伴う簡略体積の３次元シーケンス、或いは、単純に「変位の振幅の３次元シーケンス」と称する。

（５）壁の関心領域の定義
本発明によれば、上述の変位の振幅の３次元シーケンスの代わりに、又は、それに関連して、心周期中に壁の領域の最大（又は最小）の変位の振幅の情報を与える３次元の簡略表現を作成することが提案される。

まず、ＡＨＡの出版物の図４に関連して説明されるように、又は医師の望みに応じて、ＳＬＶで示されるセグメント化された左心室の壁上に関心領域が定義される。ＡＨＡの出版物は、左心室に対する垂直軸と、夫々が医師にとってのいくつかの関心領域を有する３つの重ね合わされたリングを定義する。引用された関心領域は、１７個である。

（６）関心領域の振幅ブルズ・アイ表現の作成
図３は、左側に、セグメント化された左心室ＳＬＶの壁の関心領域の３つのリングと、当該関心領域が示された左心室の３つの概略的な断面の間の対応する設定とを示す。これらの断面は、リング状の形状である。上側リングはＢＡＳＥ（底部）と示され、セグメント化された左心室ＳＬＶの上側関心領域に対応するセグメント１乃至６を有する。上側リングはまた、右心室ＲＶを左心室ＬＶへ挿入する２つの点２４と、弁の点２６とを有する。中央リングは、ＭＩＤと示され、セグメント化された左心室ＳＬＶの中央領域に対応するセグメント７乃至１２を有する。中央リングはまた、２つの弁の点２５を有する。下側リングは、ＡＰＥＸ（頂点）と示され、セグメント化された左心室ＳＬＶの下側領域に対応するセグメント１３乃至１６を有する。下側リングは、頂点に対する点１７も有する。図３の表はまた、３つのリングのセグメントと、ブルズ・アイ表現の３つのリングのセグメントとの間の対応を右側に表わす。壁の異なる領域の位置の２次元表現であるこのブルズ・アイ表現２０．Ａは、参照としてＡＨＡの出版物に記載のように作成される。３つの弁の点は、ＢＡＳＥ平面の位置を推定するのに用いられる。頂点は、ＢＡＳＥまでの距離を推定するために、従ってＭＩＤ平面の位置を推定するために使用される。挿入点は、ＢＡＳＥのセグメント１とＭＩＤのセグメント７の始まりを定義するのに用いられる。

本発明のシステムは、心周期中に壁の以前に定義された関心領域の最大（又は最小）変位の振幅の情報を表示するようこのブルズ・アイ表現２０．Ａを用いる処理及び表示手段を有する。当該の関心領域の最大（又は最小）配置の振幅の情報は、「変位の振幅の３次元シーケンス」のデータから計算される。この操作は、簡単化された体積の各面又はゾーンに対する最大（又は最小）の変位の振幅を計算し、次に各関心領域についての最大（又は最小）の変位の振幅を決定するために、見つけられた振幅の値を平均化することを含む。関心領域に対して計算された情報に対応する当該の振幅の値の印は、ブルズ・アイ表現２０．Ａの対応するセグメント１Ａ乃至１６Ａに関連付けられる。このブルズ・アイ表現２０．Ａのセグメントは、心周期中の関心領域の最大（又は最小）の変位の振幅の情報を与える。動きの最大の振幅の値は、望ましくは色分けされる。

（７）関心領域の位相ブルズ・アイ表現の作成
しかしながら、この第１のブルズ・アイ表現２０．Ａは、心不全の場合の収縮期後の短縮又は非同期性の場合に生じうる、同じ動きの最大（最小）の値を有するが、異なる時間における、２つの領域を区別することを可能とするものではない。このために、本発明によるシステムは、図４Ｂに示すように、表示システムの同じ画像中に２つのブルズ・アイ表現を同時に表示する手段を有することが望ましい。この画像は、第１のブルズ・アイ表現２０．Ａ及び第２のブルズ・アイ表現２０．Ｂを含む。

第１のブルズ・アイ表現２０．Ａは、壁の関心領域１乃至１７の変位の最大（又は最小）の振幅の情報を表示し、但し、振幅は望ましくは色分けされる。この第１のブルズ・アイは、振幅ブルズ・アイ表現と称される。

第２のブルズ・アイ表現２０．Ｂは、心周期中で、所与の最大（又は最小）変位が壁の関心領域で生じた時点の情報を表示し、但し、セグメントは１Ｂ乃至１６Ｂまで番号が付され、第１のブルズ・アイ表現２０．Ａのセグメント１Ａ乃至１６Ａに正確に対応する。時点の値は、望ましくは色分けされる。この第２のブルズ・アイは、位相ブルズ・アイ表現と称される。

（８）ブルズ・アイ表現の表示
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃを参照するに、本発明のシステムは、関心領域の最大（又は最小）の変位の振幅を提供するために画像中に振幅ブルズ・アイ２０．Ａを表示する手段を有する。望ましくは、位相ブルズ・アイ２０．Ｂは、心周期中で、所与の最大（又は最小）の変位が関心領域中で生じた時間を与えるために同じ画像中に表示される。

また、医師にとっては、「変位の振幅の３次元シーケンス」を配置することも興味深い。かかるシーケンスは、シーケンスの時点を与えるよう、図４Ａ上に、図４ＣのＥＣＧ曲線と共に表わされる。このシーケンスは、動画とされた簡略メッシュ体積であり、その面はそれらの変位の情報を表示する。（図４Ａは、色分けされた簡略メッシュ体積をコード化されたグレースケールの陰影で表わす）。本発明のシステムは、これらの表現全てを同じ画像中に表示するよう処理手段及び表示手段を有しうる。

本発明のシステムは、動画とされた（animated）ブルズ・アイ表現を構築する処理手段を有しうる。この表現のために「変位の振幅の３次元シーケンス」の面又はゾーンに対応する変位の振幅の値は、ブルズ・アイのセグメントに属性として与えるべき平均の変位の振幅の値を決定するよう平均化される。振幅は、望ましくは色分けされる。３次元のセグメント化された対象の壁の関心領域の変位の振幅の印、即ち、色分けされた振幅は、望ましくは１つのブルズ・アイ表現である１つの構築された２次元簡略表現中のセグメントと称される関心領域の夫々の投影の中に表示される。変位の振幅に対応する印（色）は、シーケンスの画像のレートでセグメント中で変化し、従って、２次元簡略表現は時間の関数として動画とされる。すると、この動画とされたブルズ・アイ表現は、ＥＣＧ曲線と共に表示される。このブルズ・アイは、「動画とされた変位の振幅ブルズ・アイ」と称される。この動画とされたブルズ・アイは、医師の選択に従って他の表現と共に表示されうる。

本発明のシステムは、色分けされた表現を画面上に表示する手段を有する。このシステムは、これらの表現を格納し、記録し、又は記憶する更なる手段を有しうる。これは、医師が、表現が取得された一定時間中に移動した又は形状が変化した壁を有する期間に関連する病状の有無を推定することを可能とする。望ましくは、色分けされた量は、時間ブルズ・アイに関連付けられ、振幅ブルズ・アイに関連付けられる色分けされた量と共に表示される。

図５を参照するに、医用検査装置１５０は、ディジタル画像シーケンスを取得する手段を有し、上述のようにこれらのデータを処理するディジタル処理システム１２０に関連付けられる。医用検査装置は、表示及び／又は記憶手段１３０、１４０へ画像データを与えるための少なくとも１つの出力１０６を有する処理システム１２０へ画像データを与える手段を有する。表示及び記憶手段は、夫々、ワークステーション１１０の画面１４０及びメモリ１３０でありうる。当該の記憶手段は、或いは外部記憶手段であってもよい。この画像処理システム１２０は、ワークステーション１１０の適当にプログラムされたコンピュータであってもよく、又は、本発明による方法段階の機能を実行するようにされたＬＵＴ、メモリ、フィルタ、論理演算部といった回路手段を有する専用プロセッサであってもよい。ワークステーション１１０はまた、キーボード１３１及びマウス１３２を有しうる。

この医用検査装置１５０は、標準的な超音波装置であってもよい。

処理システム１２０は、上述の処理段階又は方法段階を実行するために上記処理システムの計算手段によって実行されるべきプログラム命令を有するコンピュータプログラムプロダクトを使用しうる。

１Ａは、シンプレックス・メッシュ技術を用いた左心室の壁をセグメント化する球面状の変形可能なメッシュ・モデルを示す図であり、１Ｂは、球面状の変形可能なメッシュ・モデルのトレースが左心室腔内に配置されている左心室の超音波画像を示す図であり、１Ｃは、関連するＥＣＧを示す図であり、１Ｄは、セグメント化された左心室を示す図である。 ２時点間の対象の壁の所与の部分の距離の変化の決定を示す図である。 左側にはセグメント化された左心室の壁領域と左心室の３つの概略的な断面の壁領域の間の対応する設定を示し、右側には３つの断面の領域とブルズ・アイ表現の３つのリングの領域の間の対応設定を示す図である。 ４Ａは、色分けされた画像シーケンスの１時点における（色の代わりに白黒の様々な陰影で表わされた）セグメント化された左心室の画像を示す図であり、４Ｂは、本発明によって表示される左心室のダブル・ブルズ・アイ表現を示す図であり、４Ｃは、４Ａの時点を示すマーカと共にＥＣＧを示す図である。 検査装置を画像処理システムと共に示す図である。

Claims (13)

1. 検査中の変形可能な３次元対象の壁領域の変位の振幅に関連する情報を表示する画像処理システムであって、
   前記検査中の３次元対象の画像シーケンスの画像データを取得する取得手段を有し、
   前記画像処理システムは更に、
   前記３次元対象の壁の位置を決定し、前記３次元対象の壁の少なくとも１つの関心領域を定義し、前記関心領域の変位の振幅を時間の関数として決定するよう前記３次元対象の壁の前記画像データを処理する、前記シーケンスの前記画像中の前記３次元対象のデータを処理する手段と、
   軸に沿った前記３次元対象の壁の投影により前記３次元対象の壁の第１の２次元簡略表現を作成する手段と、前記２次元簡略表現中に前記関心領域の投影を含み、
   セグメントと称される前記関心領域の夫々の投影の中の前記３次元対象の壁の関心領域の変位の振幅の印を、前記作成された２次元簡略表現中に表示する表示手段とを有する、画像処理システム。
2. ２次元簡略振幅表現と称されるこの第１の２次元簡略表現を作成する手段は、一定時間に亘る前記関心領域の変位の最大振幅又は最小振幅の印である振幅の印を与える、請求項１記載の画像処理システム。
3. 前記３次元対象の壁の前記第１の２次元簡略表現と同様の、セグメントと称される前記関心領域の同様の投影を伴う、前記３次元対象の壁の第２の２次元簡略表現を作成し、前記第２の２次元簡略表現は２次元簡略位相表現と称される、手段と、
   前記２次元簡略位相表現中に、前記一定時間に亘り、前記関心領域中で変位の振幅の最大又は最小が生ずる時点の印を表示する手段とを有する、請求項２記載の画像処理方法。
4. 前記２次元簡略振幅表現と前記２次元簡略位相表現とを一緒に同じ画像中に表示する手段を有する、請求項３記載の画像処理システム。
5. 前記振幅の値及び時間の値を、色分けして夫々の２次元簡略振幅表現及び２次元簡略位相表現中に表示する手段を有する、請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の画像処理システム。
6. セグメントと称される前記関心領域の夫々の投影中の３次元対象の壁の前記関心領域の変位の振幅の印を前記作成された２次元簡略表現中に色分けして表示する手段を有し、前記変位の振幅の印は、時間の関数としての動画の２次元簡略表現を形成するよう、前記セグメント中で前記シーケンスの前記画像のレートで変化する、請求項１記載のシステム。
7. 前記３次元対象の壁の前記２次元簡略表現を２次元ブルズ・アイ表現として表示する手段を有する、請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の画像処理システム。
8. 前記検査中の対象は左心室であり、前記関心対象は前記左心室の壁の内側の境界である、請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の画像処理システム。
9. 前記３次元対象の壁の位置を決定する処理手段は、前記検査中の３次元対象に適用されるメッシュモデル技術を用いることを含むセグメント化技術を行い、前記メッシュモデルを前記検査中の３次元対象の壁へ写像するようメッシュモデルの形状を変更し、前記関心対象である対象壁と称される壁を有する簡略体積を提供する、セグメント化手段である、請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の画像処理システム。
10. 請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の画像データを処理する回路手段と、処理された画像を表示する手段とを有する、適切にプログラミングされたコンピュータ又は専用プロセッサを含むシステム。
11. 超音波画像データを処理し、変形可能な３次元器官の超音波画像を前記器官の壁の動きの印と共に表示する画像処理方法であって、
    前記検査中の器官の画像シーケンスの画像データを取得し、前記３次元対象の壁の位置を決定するよう前記シーケンスの画像中の前記３次元器官をセグメント化し、前記セグメント化された３次元器官の壁上に少なくとも１つの関心領域を定義し、前記関心領域の変位の振幅を時間の関数として決定するよう前記画像データを処理する段階と、
    軸に沿った３次元セグメント化された器官の投影により前記３次元のセグメント化された器官の第１の２次元簡略表現を作成する段階と、前記２次元簡略表現中の関心領域の投影を含み、
    セグメントと称される前記関心領域の夫々の投影の中の前記３次元のセグメント化された器官の壁の領域の変位の振幅の印を、前記作成された２次元簡略表現中に色分けして表示する段階とを有する、画像データ処理方法。
12. 前記関心領域の最大又は最小の変位の振幅の印を、一定時間に亘り表示し、この第１の２次元簡略表現は２次元簡略振幅表現と称される、段階と、
    前記３次元のセグメント化された器官の壁の第１の２次元簡略表現と同様の、セグメントと称される関心領域の同様の投影を伴う、前記３次元のセグメント化された器官の壁の第２の２次元簡略表現を作成し、前記第２の２次元簡略表現は第２の簡略位相表現と称される、段階と、
    前記２次元簡略位相表現中に、前記一定時間に亘り、前記関心領域中で変位の振幅の最大又は最小が生ずる時点の印を表示する段階と、
    前記２次元簡略振幅表現及び前記２次元簡略位相表現を同時に同じ画像中に表示する段階とを有する、請求項１１記載の方法。
13. 請求項１１又は１２記載の方法を実行するための一組の命令を有するコンピュータプログラムプロダクト。

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