JP2006000422A - X-ray diagnostic equipment, image data processor, and image data processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はX線診断装置に係り、特にX線撮影によって時系列的に得られた複数枚の画像データに基づいて機能診断を行なうX線診断装置、画像データ処理装置及び画像データ処理方法に関する。 The present invention relates to an X-ray diagnostic apparatus, and more particularly to an X-ray diagnostic apparatus, an image data processing apparatus, and an image data processing method for performing functional diagnosis based on a plurality of pieces of image data obtained in time series by X-ray imaging.
X線診断装置やMRI装置、あるいはX線CT装置などを用いた医用画像診断技術は、1970年代のコンピュータ技術の発展に伴い急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。 Medical image diagnostic technology using an X-ray diagnostic apparatus, MRI apparatus, or X-ray CT apparatus has made rapid progress with the development of computer technology in the 1970s, and is indispensable in today's medical care. .
X線診断は、近年ではカテーテル手技の発展に伴い循環器分野を中心に進歩を遂げている。循環器領域におけるX線診断は心血管系をはじめ、全身の動静脈の診断を対象としており、血管内に造影剤を注入した状態でX線透過像を撮影する場合が多い。循環器診断用のX線診断装置は、通常、X線発生部とX線検出部、これらを保持する保持機構と、寝台(天板)及び信号処理部を備えている。そして、保持機構はCアームあるいはΩアームが用いられ、天板片持ち方式の寝台と組み合わせることによって患者(以下、被検体と呼ぶ。)に対して最適な位置や方向からのX線撮影を可能にしている。 In recent years, X-ray diagnosis has made progress mainly in the field of circulatory organs with the development of catheter procedures. The X-ray diagnosis in the circulatory region is intended for diagnosis of the whole body of arteries and veins including the cardiovascular system, and an X-ray transmission image is often taken in a state where a contrast medium is injected into the blood vessel. An X-ray diagnostic apparatus for cardiovascular diagnosis usually includes an X-ray generation unit and an X-ray detection unit, a holding mechanism for holding them, a bed (top plate), and a signal processing unit. The C-arm or Ω-arm is used as the holding mechanism, and X-ray imaging from the optimal position and direction is possible for the patient (hereinafter referred to as the subject) when combined with a cantilever-type couch. I have to.
X線診断装置のX線検出部に用いられる検出器として通常X線I.I.(イメージ・インテンシファイア)が使用されている。このX線I.I.を用いた撮影方法では、X線発生部のX線管から発生したX線によって被検体を照射し、このとき被検体を透過して得られるX線の画像情報(投影データ)は、X線I.I.において光学画像に変換され、更に、この光学画像はX線TVカメラによって撮影されて電気信号に変換される。そして、電気信号に変換されたX線画像情報はA/D変換後、モニタに表示される。このため、X線I.I.を用いた撮影方法は、フィルム方式では不可能であったリアルタイム撮影を可能とし、又、デジタル信号で画像データの収集ができるため、種々の画像処理が可能となっている。尚、前記X線I.I.に替わるものとして、近年、2次元配列のX線平面検出器が注目を集め、その一部は既に実用の段階に入っている。 As a detector used in the X-ray detection unit of the X-ray diagnostic apparatus, X-ray I.D. I. (Image Intensifier) is used. This X-ray I.D. I. In the imaging method using the X-ray, X-ray image information (projection data) obtained by irradiating the subject with X-rays generated from the X-ray tube of the X-ray generation unit and transmitting through the subject is X-rays. I. I. Is converted into an optical image, and this optical image is taken by an X-ray TV camera and converted into an electric signal. The X-ray image information converted into an electric signal is displayed on a monitor after A / D conversion. For this reason, X-ray I.D. I. The image capturing method using can enable real-time image capturing, which was impossible with the film system, and can collect image data with digital signals, so that various image processing is possible. The X-ray I.V. I. As an alternative, in recent years, two-dimensional array X-ray flat panel detectors have attracted attention, and some of them have already entered practical use.
循環器用のX線診断では、カテーテル等を用いた治療と併用する所謂IVR(Interventional radiology)が行なわれる場合が多い。この場合、医師(以下、操作者と呼ぶ。)は、X線診断装置に設けられたモニタ上に表示される被検体患部のX線画像データを観察しながら治療用カテーテルを所望部位に挿入して治療することが可能となったため、治療における安全性が飛躍的に向上した。このようなIVRによる治療では、治療前及び治療後において撮影されたX線画像データの比較観察による治療効果の判定が可能となってきている。 In X-ray diagnosis for circulatory organs, so-called IVR (Interventional radiology) is often performed in combination with treatment using a catheter or the like. In this case, a doctor (hereinafter referred to as an operator) inserts a treatment catheter into a desired site while observing X-ray image data of the affected area of the subject displayed on a monitor provided in the X-ray diagnostic apparatus. As a result, the safety of treatment has improved dramatically. In such treatment by IVR, it is possible to determine the therapeutic effect by comparative observation of X-ray image data taken before and after treatment.
一方、前記IVRでは通常造影剤が使用され、被検体に対するX線照射量を低減するために、低X線量の準備撮影にて被検体内に注入された造影剤が患部に到達するタイミングを検出し、このタイミングに合わせて診断用画像データを収集するための本撮影を行なっている。この場合、準備撮影で予め得られたX線画像データの血管位置に複数の関心領域を設定し、この関心領域において計測されるX線の時間濃度曲線(TDC:time density curve)によって造影剤到達タイミングの検出が行なわれているが、このTDCによって血流の速度情報を得ることも可能である(例えば、特許文献1参照。)。 On the other hand, in the IVR, a contrast medium is usually used, and in order to reduce the amount of X-ray irradiation to the subject, the timing at which the contrast medium injected into the subject reaches the affected area in the preparation of a low X-ray dose is detected. However, the main photographing is performed to collect diagnostic image data in accordance with this timing. In this case, a plurality of regions of interest are set at the blood vessel position of the X-ray image data obtained in advance by the preparation imaging, and the contrast agent reaches by the X-ray time density curve (TDC) measured in the region of interest. Although the timing is detected, blood velocity information can also be obtained by this TDC (see, for example, Patent Document 1).
又、超音波診断の分野においては、心機能等の定量化を行なうために、従来よりMモード法(motion mode 法)が用いられている。このMモード法では、被検体の体表に配置された超音波プローブから体内の複数方向に対して超音波送受波を行なってBモード画像データを収集すると共に、前記複数方向の中から選択された所定方向に対する超音波送受波によってMモードデータを収集する。このとき、Mモードデータの収集位置(収集方向)は、Bモード画像データ上にマーカとして表示され、この位置で得られるMモードデータでは、前記超音波プローブから反射体までの距離と反射強度の時間的変化が時系列的に表示される。そして、このような方法によって得られるBモード画像データとMモード画像データの同時表示によりMモードデータの収集位置を最適化することができる(例えば、特許文献2参照。)。
上述の特許文献1に記載されているTDCの方法によれば、造影剤の到達タイミングから血流速度を推定することができるが、このとき設定される関心領域は離散的であるため正確な速度分布を得ることは不可能である。しかも、この方法は血流速度の評価に限定され、心臓壁などの組織に対する機能診断に適用することはできない。
According to the TDC method described in
一方、特許文献2の超音波診断装置に備えられた超音波プローブは、その位置を正確に固定することは容易ではなく、例えば、治療前及び治療後の被検体に対して同一部位(患部)におけるMモードデータを収集することは多大の時間を要し極めて困難となる。
On the other hand, it is not easy to accurately fix the position of the ultrasonic probe provided in the ultrasonic diagnostic apparatus of
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体に対して連続的に得られた画像データの各々に所定の関心領域を設定し、この関心領域に対応した前記画像データの画素における画素値情報の時間的変化を得ることによって、前記被検体に対する正確な機能診断を可能としたX線診断装置、画像データ処理装置及び画像データ処理方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to set a predetermined region of interest in each piece of image data obtained continuously for a subject, and To provide an X-ray diagnostic apparatus, an image data processing apparatus, and an image data processing method capable of performing an accurate functional diagnosis on the subject by obtaining temporal changes in pixel value information in corresponding pixels of the image data. It is in.
前記課題を解決するために、請求項1に係る本発明のX線診断装置は、被検体の撮影対象部位に対してX線を照射するX線発生手段と、このX線発生手段によって照射され前記撮影対象部位を透過したX線を検出するX線検出手段と、前記X線検出手段によって検出されたX線情報に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、この画像データ生成手段によって生成された前記画像データに対して関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記画像データ生成手段によって時系列的に生成された複数枚の前記画像データの前記関心領域における画素値に基づいてMモードデータを生成するMモードデータ生成手段と、生成された前記Mモードデータを表示する表示手段を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, an X-ray diagnostic apparatus according to the present invention according to
又、請求項2に係る本発明のX線診断装置は、治療前及び治療後における被検体の撮影対象部位に対してX線を照射するX線発生手段と、このX線発生手段によって照射され前記撮影対象部位を透過したX線を検出するX線検出手段と、前記X線検出手段によって検出されたX線情報に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、この画像データ生成手段によって時系列的に生成された前記画像データに対して関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記画像データ生成手段によって生成された前記治療前及び治療後の画像データの前記関心領域における画素値に基づいて治療前及び治療後のMモードデータを生成するMモードデータ生成手段と、生成された前記治療前及び治療後のMモードデータを比較表示する表示手段を備えたことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an X-ray diagnostic apparatus according to the present invention, wherein X-ray generating means for irradiating an imaging target region of a subject before and after treatment, and the X-ray generating means. X-ray detection means for detecting X-rays that have passed through the region to be imaged, image data generation means for generating image data based on the X-ray information detected by the X-ray detection means, and the image data generation means A region-of-interest setting unit that sets a region of interest for the image data generated in time series, and a pixel value in the region of interest of the pre-treatment and post-treatment image data generated by the image data generation unit. M-mode data generating means for generating pre-treatment and post-treatment M-mode data on the basis thereof, and display means for comparing and displaying the generated pre-treatment and post-treatment M-mode data It is characterized in that was.
更に、請求項9に係る本発明の画像データ処理装置は、被検体の診断対象部位に対して生成された時系列的な複数枚の画像データを保存する画像データ記憶手段と、この画像データ記憶手段によって保存された前記画像データに対して関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記画像データ記憶手段によって保存された時系列的な複数枚の前記画像データの前記関心領域における画素値に基づいてMモードデータを生成するMモードデータ生成手段と、生成した前記Mモードデータを表示する表示手段を備えたことを特徴としている。
Further, the image data processing apparatus of the present invention according to
一方、請求項11に係る本発明の画像データ処理方法は、被検体に対してX線撮影を行なって時系列的な複数枚の画像データを生成するステップと、前記画像データに基づいて関心領域を設定するステップと、前記画像データの前記関心領域における画素値に基づいてMモードデータを生成するステップと、前記Mモードデータを表示するステップを有することを特徴としている。
On the other hand, the image data processing method of the present invention according to
又、請求項12に係る本発明の画像データ処理方法は、治療前における被検体の所定部位に対してX線撮影を行なって時系列的な複数枚の治療前画像データを生成するステップと、前記治療前画像データに基づいて関心領域を設定するステップと、前記治療前画像データの前記関心領域における画素値に基づいて治療前Mモードデータを生成するステップと、治療後における前記被検体の所定部位に対してX線撮影を行なって時系列的な複数枚の治療後画像データを生成するステップと、前記治療後画像データの前記関心領域における画素値に基づいて治療後Mモードデータを生成するステップと、前記治療前Mモードデータと前記治療前Mモードデータを比較表示するステップを有することを特徴としている。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an image data processing method according to the present invention, wherein X-ray imaging is performed on a predetermined part of a subject before treatment to generate a plurality of time-series pre-treatment image data; Setting a region of interest based on the pre-treatment image data; generating pre-treatment M-mode data based on pixel values in the region of interest of the pre-treatment image data; and pre-determining the subject after treatment X-ray imaging of a region to generate a plurality of time-series post-treatment image data, and post-treatment M-mode data based on pixel values in the region of interest of the post-treatment image data And a step of comparing and displaying the pre-treatment M-mode data and the pre-treatment M-mode data.
更に、請求項14に係る本発明のX線診断装置は、被検体の撮影対象部位に対してX線を照射するX線発生手段と、このX線発生手段によって照射され前記撮影対象部位を透過したX線を検出するX線検出手段と、前記X線検出手段によって検出されたX線情報に基づいて第1の画像データを生成する第1の画像データ生成手段と、前記第1画像データに対して関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記設定された関心領域における前記第1の画像データの画素値に基づいて第1のMモードデータを生成する第1のMモードデータ生成手段と、前記設定された関心領域を記憶する関心領域記憶手段と、前記被検体の撮影対象部位に照射されたX線から検出されたX線情報に基づいて第2の画像データを生成する第2の画像データ生成手段と、前記記憶された関心領域における前記第2の画像データの画素値に基づいて第2のMモードデータを生成する第2のMモードデータ生成手段と、前記生成された前記第1のMモードデータと前記第2のMモードデータを表示する表示手段を備えたことを特徴としている。 Furthermore, the X-ray diagnostic apparatus according to the fourteenth aspect of the present invention is an X-ray generation unit that irradiates an X-ray source to an imaging target region of a subject, and an X-ray generation unit that is irradiated by the X-ray generation unit and passes through the imaging target region. X-ray detection means for detecting the X-rays, first image data generation means for generating first image data based on the X-ray information detected by the X-ray detection means, and the first image data A region-of-interest setting unit that sets a region of interest, and a first M-mode data generating unit that generates first M-mode data based on a pixel value of the first image data in the set region of interest. A region-of-interest storage means for storing the set region of interest, and second image data for generating second image data based on X-ray information detected from the X-rays irradiated to the imaging target region of the subject. Image data generation means , Second M mode data generating means for generating second M mode data based on pixel values of the second image data in the stored region of interest, and the generated first M mode data And display means for displaying the second M-mode data.
本発明によれば、被検体に対して連続的に得られた画像データの各々に所定の関心領域を設定し、この関心領域に対応した前記画像データの画素における画素値情報の時間的変化を得ることによって、前記被検体に対する正確な機能診断が可能となる。 According to the present invention, a predetermined region of interest is set for each piece of image data continuously obtained from a subject, and temporal changes in pixel value information in pixels of the image data corresponding to the region of interest are performed. Obtaining it makes it possible to accurately diagnose the function of the subject.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下に示す本発明の第1の実施例では、虚血性心疾患の被検体に対しX線画像観察下にてカテーテル治療を行なう際、治療前及び治療後の被検体に対するX線撮影によって時系列的な複数枚の画像データを生成し、これらの画像データに基づいて同一部位におけるMモードデータを生成する。次いで、得られた治療前及び治療後のMモードデータを比較観察するとともに、これらのMモードデータにおける特徴量を計測することによって治療効果の判定を行なう。 In the first embodiment of the present invention shown below, when catheter treatment is performed on a subject with ischemic heart disease under X-ray image observation, time-series are performed by X-ray imaging of the subject before and after treatment. A plurality of typical image data is generated, and M-mode data in the same part is generated based on these image data. Next, the obtained M-mode data before and after the treatment are compared and observed, and the therapeutic effect is determined by measuring the feature amount in these M-mode data.
(装置の構成)
本発明の第1の実施例におけるX線診断装置の構成につき図1乃至図5を用いて説明する。尚、図1は、前記X線診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図2は、このX線診断装置に設けられたMモードデータ生成部の更に詳細な構成を示すブロック図である。
(Device configuration)
The configuration of the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of the X-ray diagnostic apparatus, and FIG. 2 is a block diagram showing a more detailed configuration of an M-mode data generation unit provided in the X-ray diagnostic apparatus. .
図1に示したX線診断装置100は、被検体150に対してX線を照射するためのX線発生部1と、このX線発生部1におけるX線照射に必要な高電圧を供給する高電圧発生部4と、被検体150を透過したX線を検出するX線検出部2と、X線発生部1及びX線検出部2を保持するCアーム13と、前記X線発生部1及びX線検出部2の回動や移動、更には、被検体150を載置した天板17の移動を行なう機構部3を備えている。
The X-ray
又、X線診断装置100は、X線検出部2で生成されたX線画像データ(以下、画像データと呼ぶ。)を保存する画像データ記憶部5と、この画像データからMモードデータを生成するMモードデータ生成部6と、得られたMモードデータに基づいて生体組織の運動情報や血流情報(以下では、特徴量と呼ぶ。)を計測する特徴量計測部7を備え、更に、上述の画像データ、Mモードデータ及び特徴量計測値を表示する表示部8と、被検体情報や各種コマンドの入力、撮影条件、表示条件等の設定を行なう操作部9と、被検体の心電波形(以下では、ECG信号と呼ぶ。)を計測する生体信号計測部11と、上述の各ユニットを統括して制御するシステム制御部10を備えている。
The X-ray
X線発生部1は、被検体150に対しX線を照射するX線管15と、X線管15から照射されたX線に対してX線錘(コーンビーム)を形成するX線絞り器16を備えている。X線管15は、X線を発生する真空管であり、陰極(フィラメント)より放出された電子を高電圧によって加速させてタングステン陽極に衝突させX線を発生する。又、X線絞り器16は、X線管15と被検体150の間に位置し、X線管15から照射されたX線ビームをX線検出部2における所定サイズの照射範囲に絞り込む機能を有している。
The
尚、X線検出部2には、既に述べたX線I.I.を用いた方式やX線検出器を2次元配列した、所謂X線平面検出器を用いた方式等がある。以下では、X線I.I.を用いた方式について述べるが、この方式に限定されるものではなく、例えばX線平面検出器等他の方式であっても構わない。
The
即ち、X線検出部2は、X線I.I.21と、X線テレビカメラ22と、A/D変換器23を備えている。そして、X線I.I.21は、被検体150を透過したX線を可視光に変換し、更に、光−電子−光変換の過程で輝度の増倍を行なって感度のよい投影データを形成する。一方、X線テレビカメラ22は、CCD撮像素子を用いて上述の光学的な投影データを電気信号に変換し、A/D変換器23は、X線テレビカメラ22から出力された時系列的な電気信号(ビデオ信号)をデジタル信号に変換する。
In other words, the
次に、機構部3は、被検体150を体軸方向(図1の紙面に垂直な方向)及び上下方向(図1における上下方向)に移動させるために、被検体150を載置した天板17を上述の方向に移動する天板移動機構32と、X線発生部1及びX線検出部2がその端部近傍に保持されたCアーム13を被検体150の周囲にて回動すると共に、被検体150の体軸方向に移動する撮像系移動機構31と、これらの移動機構を制御する機構制御部33を備えている。
Next, the
そして、機構制御部33は、システム制御部10から供給される制御信号に従がって撮像系移動機構31や天板移動機構32を制御し、X線発生部1及びX線検出部2の回動/移動や天板17の移動における方向、大きさ、速度などを設定すると共に、回動/移動後の位置情報を図示しない記憶回路に保存する。
The
又、高電圧発生部4は、X線管15の陰極から発生する熱電子を加速するために陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生させる高電圧発生器42と、システム制御部10からの指示信号に従い、高電圧発生器42における管電流、管電圧、照射時間等のX線照射条件の制御を行なう高電圧制御回路41を備えている。一方、画像データ記憶部5は、X線検出部2のA/D変換器23より供給される電気信号を順次保存して時系列的な複数枚の画像データを生成する。
The
次いで、Mモードデータ生成部6は、図2に示すように関心領域座標データ記憶回路61と、画素値抽出回路62と、Mモードデータ記憶回路63を備えており、関心領域座標データ記憶回路61には、操作者が操作部9の入力デバイスを用いて前記画像データの所定位置に設定した関心領域の位置情報が保存される。
Next, as shown in FIG. 2, the M mode
又、画素値抽出回路62は、関心領域座標データ記憶回路61に保存されている関心領域の位置情報を読み出し、次いで、画像データ記憶部5に保存されている時系列的な複数枚の画像データの各々から前記関心領域の位置情報に対応した画素の画素値を読み出す。そして、得られた画素値をMモードデータ記憶回路63に順次保存してMモードデータを生成する。
The pixel
図1に戻って、特徴量計測部7は、Mモードデータ生成部6によって生成された一連のMモードデータの中から所望期間のMモードデータを読み出し、このMモードデータを用いて治療前後における患部の機能評価を目的とした特徴量の算出を行なう。この場合の特徴量として、例えば、心臓壁の移動距離、移動速度、移動(拍動)周期等がある。尚、Mモードデータの生成方法と特徴量の算出方法についての詳細は後述する。
Returning to FIG. 1, the feature
次に、表示部8は、画像データ記憶回路7に保存されている画像データ、Mモードデータ生成部6のMモードデータ記憶回路63に保存されているMモードデータ、更には、特徴量計測部7にて計測された特徴量計測値を表示するためのものであり、これらのデータやその付帯情報を合成して表示用画像データを生成する表示用データ生成回路81と、表示用画像データに対してD/A変換とTVフォーマット変換を行なって映像信号を生成する変換回路82と、この映像信号を表示するモニタ83を備えている。
Next, the
一方、操作部9は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウスなどの入力デバイスや表示パネル、更には、各種スイッチや選択ボタン等を備えたインターラクティブなインターフェイスである。
On the other hand, the
そして、操作部9において、被検体情報の入力、診断部位の選択、X線発生部1及びX線検出部2の回動角度やX線検出部2及び天板17の移動距離の設定、診断部位に最適なX線照射条件の設定、画像データの表示モードの選択、Mモード用関心領域やMモードデータの表示範囲、更には、Mモードデータにおける特徴量計測用カーソルの設定、そして、各種コマンドの入力等が行なわれる。尚、本実施例では、診断部位として心臓左心室が選択され、この診断部位に最適なX線照射条件が設定される。
Then, in the
更に、操作部9では、画像データの表示モードとしてのリアルタイム表示モードあるいはループ表示モードの何れかが選択され、ループ表示モードの表示期間Txの設定も同時に行なわれる。更に、心臓壁運動における移動距離、移動速度、移動(拍動)周期の計測を行なうための特徴量計測用カーソルがMモードデータ上に設定される。
Further, the
一方、生体情報計測部11は、被検体150に装着された図示しない電極から検出されるECG信号を受信し、デジタル信号に変換する。
On the other hand, the biological
(Mモードデータの生成と特徴量の計測)
次に、心臓左心室内に造影剤を注入して得られた画像データに対してMモードデータを生成する場合を例に、Mモードデータの生成方法について述べる。図3(a)は、左室内112にその先端部が挿入されたカテーテル111を介して造影剤を注入しX線撮影を行なった場合の画像データ121と、この画像データ121に対して設定されたMモード用関心領域113を示しており、図3(b)は、Mモード用関心領域113に対応した画像データ121の画素値に基づいて生成されたMモードデータ122を示している。
(M-mode data generation and feature value measurement)
Next, a method for generating M-mode data will be described, taking as an example the case where M-mode data is generated for image data obtained by injecting a contrast medium into the left ventricle of the heart. FIG. 3A is set for
先ず、表示部8のモニタ83にリアルタイム表示されている図3(a)の画像データ121に対し、操作者は操作部9の入力デバイスを用いてMモードデータを収集するための関心領域113を設定する。このとき、モニタ83では、設定された関心領域113と画像データ記憶部5から順次供給される所定期間Txの時系列的な複数枚の画像データが重畳表示される。一方、Mモードデータ生成部6の画素値抽出回路62は、これら複数枚の画像データの各々から前記関心領域113と同一座標の画素における画素値を抽出してMモードデータを生成し、Mモードデータ記憶回路63に保存する。
First, for the
図4は、画像データ121に対して設定された関心領域113とMモードデータ生成部6のMモードデータ記憶回路63に保存されるMモードデータ123の関係を模式的に示したものであり、例えば、画像データ121に対して位置aa及び位置abを両端とする直線状の関心領域113が設定された場合、時相t=t1における画像データ121−1の関心領域113に対応した画素p1乃至pmの画素値p11乃至p1mがMモードデータ記憶回路63の第1列に保存される。
FIG. 4 schematically shows the relationship between the region of
同様にしてt=t2、t3、・・・tnの各時相で生成される画像データ121−2乃至121−nの前記関心領域113に対応した画素p1乃至pmの画素値p21乃至p2m、p31乃至p3m、・・・pn1乃至pnmがMモードデータ記憶回路63の第2列乃至第n列に保存される。
Similarly, pixel values p21 to p2m and p31 of the pixels p1 to pm corresponding to the region of
図5(a)は、上述のMモードデータ記憶回路63に保存されたMモードデータ123を、又、図5(b)は、表示部8のモニタ83に表示されたMモードデータ122を示している。
5A shows the
この図5(b)に示したMモードデータ122の横軸は、連続したn枚の画像データ121−1乃至121−nが生成される時相t1乃至tnに対応し、縦軸は、これらの画像データ121−1乃至121−nの各々における関心領域113に対応した画素p1乃至pmの位置に対応している。そして、このように形成されたm×nの画素値表示領域では、画素値pi1乃至pim(i=1乃至n)に基づいて輝度変調されたMモードデータ122が表示される。
The horizontal axis of the
次に、前記Mモードデータ122に対して行なわれる特徴量の計測方法につき、図6を用いて説明する。特徴量の計測において、操作者は、操作部9において計測しようとする特徴量、即ち、心臓壁の移動距離、移動速度、移動周期、時相差等を選択する。次いで、表示部8のモニタ83に表示されるMモードデータ122を静止させた後、操作部9の入力デバイスを用いて、静止表示されているMモードデータ122の所定位置に特徴量計測用カーソルを設定する。
Next, a feature value measurement method performed on the
図6(a)は、カテーテル111を介して造影剤が注入された心臓左心室110における画像データ121を示しており、図6(b)は、画像データ121における左心室画像の長軸方向に設定された関心領域112に基づいて得られたMモードデータ122を示している。
6A shows the
このMモードデータ122に対して、例えば、心尖部の最大変位量(移動距離)L0(mm)を計測するためのカーソルC1、移動周期T0(sec)を計測するためのカーソルC2、そして、移動速度α0(mm/sec)を計測するためのカーソルC3が、操作者によって設定される。
For this
そして、カーソルC1乃至C3の位置情報が操作部9よりシステム制御部10を介して供給された特徴量計測部7は、これらの位置情報に基づいて上述の最大変位量L0や移動周期T0、更には移動速度α0を算出する。尚、移動速度α0は、カーソルC3の勾配を算出することによって求めることができる。
Then, the feature
尚、上述の実施例では、Mモードデータに対するカーソルC1乃至C3の設定は、操作者が手動によって行なう場合について述べたが、自動的に設定することも可能である。例えば、特徴量計測部7は、Mモードデータ生成部6が生成したMモードデータを画像処理することによって図7に示すような輪郭を抽出し、この輪郭に対してカーソルC1乃至C3を自動設定する。そして、設定されたカーソルに基づいて上述の特徴量を計測する。
In the above-described embodiment, the setting of the cursors C1 to C3 with respect to the M mode data is described as being performed manually by the operator. However, it is also possible to set the cursors automatically. For example, the feature
(Mモードデータの生成手順及び特徴量の計測手順)
次に、本実施例におけるMモードデータの生成手順と、このMモードデータにおける特徴量の計測手順につき図8乃至図9を用いて説明する。尚、図8は、Mモードデータの生成手順と特徴量の計測手順を示すフローチャートである。
(M-mode data generation procedure and feature measurement procedure)
Next, a procedure for generating M-mode data in the present embodiment and a procedure for measuring feature quantities in the M-mode data will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing the M-mode data generation procedure and the feature amount measurement procedure.
操作者は、ECG信号を収集するために生体信号計測部11のECG電極を被検体150の所定部位に装着した後、操作部9において被検体150に関する被検体情報の入力、診断部位の選択、X線照射条件の設定、表示モード等の設定を行なう(図8のステップS1)。
The operator attaches the ECG electrode of the biological
この場合、X線照射条件として、治療前及び治療後の被検体150に対する診断用画像データの生成を目的としたX線撮影(以下では本撮影と呼ぶ。)におけるX線照射条件と、造影剤注入用カテーテルの挿入位置の確認を目的としたX線撮影(以下では、準備撮影と呼ぶ。)におけるX線照射条件が夫々設定され、表示モードとしてリアルタイム表示モードが選択される。尚、準備撮影におけるX線照射量は、本撮影の場合より小さくなるようにX線照射条件が設定される。そして、これらの初期設定情報はシステム制御部10の図示しない記憶回路に保存される。
In this case, as X-ray irradiation conditions, X-ray irradiation conditions in X-ray imaging (hereinafter referred to as main imaging) for the purpose of generating diagnostic image data for the subject 150 before and after treatment, and a contrast agent X-ray irradiation conditions in X-ray imaging (hereinafter referred to as preparation imaging) for the purpose of confirming the insertion position of the infusion catheter are set, and the real-time display mode is selected as the display mode. The X-ray irradiation conditions are set so that the X-ray irradiation amount in the preparation imaging is smaller than that in the main imaging. The initial setting information is stored in a storage circuit (not shown) of the
これらの初期設定が終了したならば、操作者は、操作部9において準備撮影のための撮影開始コマンドを入力する。そして、このコマンド信号がシステム制御部10に供給されることによって準備撮影が開始される(図8のステップS2)。
When these initial settings are completed, the operator inputs a shooting start command for preparation shooting in the
準備撮影の開始コマンド信号を受信したシステム制御部10は、高電圧発生部4の高電圧制御回路41に対して準備撮影用の第1の駆動信号を供給し、高電圧制御回路41は、既に設定されている準備撮影用のX線照射条件に基づいて高電圧発生器42を制御し高電圧をX線発生部1のX線管15に印加する。次いで、高電圧が印加されたX線管15は、X線絞り器16を介して被検体150にX線を照射し、被検体150を透過したX線は、その後方に設けられたX線検出部2のX線I.I.21に投影される。
The
一方、X線I.I.21は、被検体150を透過したX線を光学画像に変換し、更に、X線テレビカメラ22は、前記光学画像を電気信号(ビデオ信号)に変換する。そして、X線テレビカメラ22から時系列的に出力されるビデオ信号は、A/D変換器23にてデジタル信号に変換された後、画像データ記憶部5に順次保存されて画像データが生成される。
On the other hand, X-ray I.D. I. 21 converts the X-rays transmitted through the subject 150 into an optical image, and the
次いで、画像データ記憶部5に保存された画像データは表示部8の表示用データ生成回路81に供給され、表示用データ生成回路81は、この画像データとシステム制御部10から供給される前記画像データの付帯情報を合成して表示用画像データを生成する。次いで、変換回路82は、前記表示用画像データに対してD/A変換とTVフォーマット変換を行なって映像信号を生成しモニタ83に表示する。
Next, the image data stored in the image
以下同様にして、準備撮影用の第2、第3、・・・の駆動信号がシステム制御部10から高電圧発生部4の高電圧制御回路41に対して供給され、これらの駆動信号に基づいて、X線発生部1、X線検出部2、画像データ記憶部5及び表示部8は、上述と同様の動作を繰り返すことによって被検体150に対する準備撮影を行なう。そして、上述の駆動信号によって時系列的に得られる複数枚の画像データは表示部8のモニタ83においてリアルタイム表示される(図8のステップS3)。
In the same manner, second, third,... Drive signals for preparatory shooting are supplied from the
そして、操作者は、モニタ83に表示された画像データを観察し、撮影方向や撮影位置が適当でない場合には、操作部9より機構部3の機構制御部33に対してX線発生部1及びX線検出部2の回動角度や移動量、あるいは天板17の移動量を更新するためのコマンド信号を供給する。このコマンド信号に基づいて機構制御部33は、撮像系移動機構31あるいは天板移動機構32に駆動信号を供給してX線発生部1及びX線検出部2や天板17の位置を更新し、被検体150に対して最適な撮影位置及び撮影方向を設定する。
Then, the operator observes the image data displayed on the
次いで、操作者は、更新された撮影位置及び撮影方向において撮影され表示部8のモニタ83にリアルタイム表示された画像データを観察しながら被検体の鼠ケイ部(足の付け根部)の血管より造影剤注入用のカテーテルを挿入し(図8のステップS4)、その先端部が心臓左心室内に到達したならば、操作部9にて本撮影のための撮影開始コマンドを入力する(図8のステップS5)。
Next, the operator contrasts from the blood vessel of the subject's heel part (base of the foot) while observing the image data captured in the updated imaging position and imaging direction and displayed in real time on the
前記コマンド信号を操作部9から受信したシステム制御部10は、高電圧発生部4の高電圧制御回路41に対し駆動信号を供給し、既に設定されている準備撮影用のX線照射条件を本撮影用のX線照射条件に更新し、X線発生部1のX線管15は、新たに設定されたX線照射条件に基づいて被検体150にX線を照射する。
The
以下、システム制御部10は、各ユニットを制御して上述の準備撮影における画像データの生成及び表示と同様の手順によって本撮影における画像データ(以下では、治療前画像データと呼ぶ。)の生成と表示を行なう。一方、操作者は、モニタ83にリアルタイム表示される治療前画像データの観察下にて、図示しない造影剤インジェクタを用い被検体150の左心室内に造影剤を注入する(図8のステップS6)。
Hereinafter, the
そして、造影剤注入前後の所定期間Tx(例えば、10秒間)において時系列的に生成される複数枚の治療前画像データは、画像データ記憶部5に保存されると共に表示部8のモニタ83にリアルタイム表示される(図8のステップS7)。尚、治療前画像データの各々には、生体信号計測部11から供給されるECG信号の時相が付帯情報として付加される。又、このときのX線発生部1及びX線管検出部2の位置情報は機構部3の機構制御部33における図示しない記憶回路に保存される。
A plurality of pre-treatment image data generated in a time series in a predetermined period Tx (for example, 10 seconds) before and after the injection of the contrast agent are stored in the image
上述の方法によって治療前画像データの生成と保存が終了したならば、操作者は、操作部9においてリアルタイム表示モードをループ表示モードに変更する。次いで、ループ表示モードの制御信号を、システム制御部10を介して供給された表示部8の表示用データ生成回路81は、画像データ記憶部5に保存されている所定期間Txの治療前画像データを読み出し、表示部8のモニタ83においてループ表示する(図8のステップS8)。
When the generation and storage of the pre-treatment image data is completed by the above method, the operator changes the real-time display mode to the loop display mode in the
次いで、操作者は、操作部9に備えられたマウス等の入力デバイスを用い、モニタ83に表示された治療前画像データに対してMモード用の関心領域を設定する。このとき、操作部9において設定された関心領域の座標データは、システム制御部10を介して図2に示したMモードデータ生成部6の関心領域座標データ記憶回路61に保存される(図8のステップS9)。
Next, the operator uses the input device such as a mouse provided in the
一方、画素値抽出回路62は、関心領域座標データ記憶回路61に保存された関心領域の座標データと、画像データ記憶部5に保存されている所定期間Txの治療前画像データを読み出し、座標データに対応した治療前画像データの画素における画素値を抽出する。そして、関心領域に対応した複数枚の治療前画像データの画素から抽出した画素値をECG信号の時相に基づいてMモードデータ記憶回路63に順次保存し治療前Mモードデータを生成する。
On the other hand, the pixel
次いで、表示部8の表示用データ生成回路81は、Mモードデータ記憶回路63に保管されている治療前Mモードデータを読み出し、既にループ表示されている治療前画像データと合成して表示用画像データを生成した後、モニタ83に表示する(図8のステップS10)。
Next, the display
次に、操作者は、画像データ観察下で造影剤注入用カテーテルを治療用カテーテル(例えば、PTCA用のバルーンカテーテル)に置換え、その先端部を冠状動脈の狭窄部に配置する(図8のステップS11)。そして、この治療用カテーテルを用いて所定の治療を行なった後、前記治療用カテーテルを造影剤注入用カテーテルに再度置換える。(図8のステップS12乃至S13)。 Next, the operator replaces the contrast medium injection catheter with a therapeutic catheter (for example, a PTCA balloon catheter) while observing the image data, and places the distal end of the catheter in the stenosis of the coronary artery (step of FIG. 8). S11). Then, after performing a predetermined treatment using this treatment catheter, the treatment catheter is again replaced with a contrast agent injection catheter. (Steps S12 to S13 in FIG. 8).
カテーテルの置換えが終了したならば、被検体の左心室内への造影剤注入を開始し(図8のステップS14)、治療前画像データの場合と同様なX線照射条件及び手順によって所定期間Txにおける治療後画像データを生成する(図8のステップS15)。この場合、機構部3の機構制御部33における記憶回路に保存されている治療前画像データ生成時のX線発生部1及びX線検出部2の位置情報に基づいて治療後画像データ生成時のX線発生部1及びX線検出部2の位置が設定される。
When the replacement of the catheter is completed, injection of contrast medium into the left ventricle of the subject is started (step S14 in FIG. 8), and the predetermined period Tx is determined according to the same X-ray irradiation conditions and procedure as in the case of the pre-treatment image data. The post-treatment image data is generated (step S15 in FIG. 8). In this case, the post-treatment image data generation time is based on the positional information of the
次いで、Mモードデータ生成部6の画素値抽出回路62は、治療前画像データに対して設定した関心領域の座標データを関心領域座標データ記憶回路61から再度読み出す。更に、画像データ記憶部5に保存された所定期間Txにおける複数の治療後画像データを読み出し、これらの画像データの前記座標データに対応した画素における画素値をMモードデータ記憶部63に順次保存することによって治療後Mモードデータを生成する(図8のステップS16)。
Next, the pixel
一方、表示部8の表示用データ生成回路81は、上述の治療後画像データと治療後Mモードデータを合成し、変換回路82を介してモニタ83に表示する。
On the other hand, the display
又、表示部8の表示用データ生成回路81は、画像データ記憶部5から所定期間Txの治療前画像データと治療後画像データを読み出し、更に、Mモードデータ生成部6のMモードデータ記憶回路63から同じ期間Txにおける治療前Mモードデータと治療後Mモードデータを読み出す。そして、読み出したこれらの画像データとMモードデータを用い、例えば、後述の図9に示すような表示フォーマットの表示用画像データを生成してモニタ83に表示する。この表示方法によれば、治療前及び治療後における画像データとMモードデータを比較表示することが容易となる(図8のステップS17)。尚、この比較表示における治療前及び治療後のMモードデータの各々は、生体信号計測部11から得られるECG信号の時相に合わせて表示されることが望ましい。
The display
次に、特徴量の算出と表示に際して、操作者は、表示部8のモニタ83にループ表示されている画像データとMモードデータを操作部9に設けられた静止ボタンによって静止させる。次いで、操作部9の例えば表示パネルに表示されている種々の特徴量の中から所望の特徴量、即ち、移動距離、移動速度、移動周期、時相差等を選択した後、モニタ83に静止表示された治療前あるいは治療後のMモードデータに対し入力デバイスを用いて特徴量計測用のカーソルを設定する(図8のステップS18)。
Next, when calculating and displaying the feature amount, the operator causes the image data and the M mode data displayed in a loop on the
一方、特徴量計測部7は、操作部9からシステム制御部10を介して供給されるカーソルの座標データと、Mモードデータ生成部6のMモードデータ記憶回路63に保存されているMモードデータに基づいて治療前及び治療後の心臓壁における移動変位や移動速度、移動周期、更には時相差を計測し、これらの計測値を表示部8の表示用データ生成回路81に供給する。
On the other hand, the feature
そして、表示用データ生成回路81は、特徴量計測部7において計測された特徴量の値と治療前後の画像データ及びMモードデータを合成し、例えば、図9に示した表示フォーマットにてモニタ83に表示する。尚、このとき、前記特徴量に対して予め設定されている正常範囲あるいは許容範囲等の情報もモニタ83に表示する(図8のステップS19)。
Then, the display
図9は、本実施例における治療前後の画像データ、Mモードデータ及び特徴量計測値の表示方法の具体例を示したものであり、例えば、表示部8におけるモニタ83の画像データ表示領域501には、所定間隔Txにおける治療前及び治療後の画像データがループ表示され、これらの画像データに対応したMモードデータがMモードデータ表示領域502に表示される。
FIG. 9 shows a specific example of the display method of the image data before and after the treatment, the M mode data, and the feature amount measurement value in the present embodiment. For example, in the image data display area 501 of the
特徴量の計測において、操作者は、画像データ表示領域501にループ表示されている画像データとMモードデータ表示領域502にループ表示されているMモードデータを一旦静止させ、この静止Mモードデータに対してカーソルC1a乃至C3a及びC1b乃至C3bを設定する。次いで、特徴量計測部7は、設定されたカーソルC1a乃至C3a及びC1b乃至C3bに基づいて心臓壁における移動変位L0a及びL0b,移動速度α0a及びα0b、更には移動周期T0a及びT0bの計測を行なう。
In the measurement of the feature amount, the operator temporarily stops the image data displayed in a loop in the image data display area 501 and the M mode data displayed in a loop in the M mode data display area 502, and uses the still M mode data as the still M mode data. On the other hand, cursors C1a to C3a and C1b to C3b are set. Next, the feature
そして、表示部8の表示用データ生成回路81は、計測された特徴量の値を、画像データ表示領域501及びMモードデータ表示領域502の下方に設けられた特徴量計測値表示領域503に表示する。このとき、当該診断部位に対しシステム制御部10の記憶回路に予め保管されている前記特徴量の正常範囲の値も特徴量計測値表示領域503に表示される。
Then, the display
尚、特徴量の計測は、上述のように画像データとMモードデータを所定時相で静止した状態で行なわれるが、このとき、画像データ表示領域501に表示された静止画像データの時相を示すカーソルC4がMモードデータ表示領域502のMモードデータに重畳表示される。そして、このカーソルC4の位置(時相)を操作部9の入力デバイスを用いて更新することにより、画像データ表示領域501の画像データも更新後の時相に対応した画像データに更新される。
Note that the feature amount is measured while the image data and the M-mode data are stationary at a predetermined time phase as described above. At this time, the time phase of the still image data displayed in the image data display area 501 is determined. A
以上述べた本実施例によれば、被検体の診断部位に対する連続的なX線撮影によって得られた複数枚の画像データに所定の関心領域を設定し、この関心領域に対応した前記画像データの画素におけるX線情報の時間的変化をMモードデータとして得ることによって、前記診断部位に対する正確な機能診断が可能となる。 According to the present embodiment described above, a predetermined region of interest is set in a plurality of pieces of image data obtained by continuous X-ray imaging with respect to the diagnostic region of the subject, and the image data corresponding to this region of interest is set. By obtaining the temporal change of the X-ray information in the pixel as M-mode data, it is possible to perform an accurate functional diagnosis on the diagnostic site.
又、前記Mモードデータにおける種々の特徴量を計測することによって前記診断部位に対する機能診断を定量的に行なうことができるため、診断精度が向上する。 In addition, since the functional diagnosis for the diagnostic part can be quantitatively performed by measuring various feature amounts in the M-mode data, the diagnostic accuracy is improved.
更に、前記実施例によれば、治療前の撮影部位と治療後の撮影部位を正確に一致させることができるため、同一診断部位における治療前Mモードデータと治療後Mモードデータの比較が容易となり、前記Mモードデータ、あるいはこれらのMモードデータから得られる特徴量を比較することによって治療効果の判定を効率よく行なうことが可能となる。 Furthermore, according to the above embodiment, the pre-treatment imaging region and the post-treatment imaging region can be accurately matched, so that it becomes easy to compare the pre-treatment M-mode data and the post-treatment M-mode data at the same diagnosis region. By comparing the M-mode data or feature amounts obtained from these M-mode data, it is possible to efficiently determine the treatment effect.
又、超音波画像データから生成されるMモードデータは、走査に要する時間の分だけ時間的誤差を有しているが、上述の実施例によって得られるMモードデータは瞬時に撮影されたX線画像データに基づいて生成されているため時間的な精度に優れている。 Further, the M mode data generated from the ultrasonic image data has a time error corresponding to the time required for scanning, but the M mode data obtained by the above embodiment is an X-ray imaged instantaneously. Since it is generated based on image data, it has excellent temporal accuracy.
更に、血管等のように同一平面内に存在しないような臓器に対してMモードデータを生成する場合、断層像である超音波画像データからは連続したMモードデータを得ることは不可能であるが、透過像であるX線画像データによれば連続したMモード画像を容易に得ることが可能となる。 Furthermore, when M-mode data is generated for an organ such as a blood vessel that does not exist in the same plane, it is impossible to obtain continuous M-mode data from ultrasonic image data that is a tomographic image. However, according to the X-ray image data which is a transmission image, it is possible to easily obtain a continuous M-mode image.
次に、本発明の第2の実施例における画像データ処理装置につき図2、図10及び図11を用いて説明する。この第2の実施例では、被検体に対して予め得られた治療前及び治療後の時系列的な画像データに基づいて同一部位におけるMモードデータを生成する。次いで、得られた治療前及び治療後のMモードデータを比較観察するとともに、これらのMモードデータにおける特徴量を計測することによって治療効果の判定を行なう。 Next, an image data processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, M-mode data at the same site is generated based on pre-treatment and post-treatment time-series image data obtained in advance for a subject. Next, the obtained M-mode data before and after the treatment are compared and observed, and the therapeutic effect is determined by measuring the feature amount in these M-mode data.
(装置の構成)
以下に、本発明の第2の実施例における画像データ処理装置の構成につき、図2及び図10のブロック図を用いて説明する。尚、図10は、本実施例における画像データ処理装置の全体構成を示すブロック図であり、この図10において、図1の第1の実施例と同様の機能を有するユニットは、同一番号で示し、その詳細な説明を省略する。
(Device configuration)
The configuration of the image data processing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to the block diagrams of FIGS. FIG. 10 is a block diagram showing the overall configuration of the image data processing apparatus in this embodiment. In FIG. 10, units having the same functions as those in the first embodiment of FIG. Detailed description thereof will be omitted.
即ち、図10の画像データ処理装置200は、別途設けられたX線診断装置やX線CT装置、更にはMRI装置等の画像診断装置において生成され、ネットワークあるいは記憶媒体を介して供給された当該患者の治療前及び治療後における画像データを保管する画像データ記憶部5と、この画像データからMモードデータを生成するMモードデータ生成部6と、得られたMモードデータに基づいて種々の特徴量を計測する特徴量計測部7を備え、更に、上述の画像データ、Mモードデータ及び特徴量計測値を表示する表示部8と、被検体情報や各種コマンドの入力、撮影条件、表示条件等の設定を行なう操作部9と、これらの各ユニットを統括して制御するシステム制御部10を備えている。
That is, the image
そして、前記Mモードデータ生成部6は、図2に示すように関心領域座標データ記憶回路61と、画素値抽出回路62と、Mモードデータ記憶回路63を備えている。
The M
(Mモードデータの生成手順と特徴量の計測手順)
次に、図11のフローチャートを用いて本実施例におけるMモードデータの生成手順と特徴量の計測手順を説明する。
(M-mode data generation procedure and feature measurement procedure)
Next, a procedure for generating M-mode data and a procedure for measuring feature quantities in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
先ず、画像データ処理装置200の操作者は、操作部9にて診断対象の被検体IDを入力した後、ループ表示モードを選択しMモードデータの生成開始コマンドを入力する(図11のステップ31)。システム制御部10を介してこのコマンド信号を受信した表示部8の表示用データ生成回路81は、画像データ記憶部5に保管されている治療前画像データの中から所定期間Txの治療前画像データを読み出し、表示部8のモニタ83においてループ表示する(図11のステップS32)。
First, the operator of the image
次いで、操作者は、モニタ83に表示された治療前画像データに対してMモードデータを生成するための関心領域を設定する。そして、このとき設定された関心領域の座標データは、図2に示したMモードデータ生成部6の関心領域座標データ記憶回路61に保存される(図11のステップS33)。
Next, the operator sets a region of interest for generating M-mode data for the pre-treatment image data displayed on the
一方、Mモードデータ生成部6の画素値抽出回路62は、関心領域座標データ記憶回路61に保存された前記関心領域の座標データと、画像データ記憶部5に保存されている所定期間Txの治療前画像データを読み出し、座標データに対応した治療前画像データの画素における画素値をMモードデータ記憶回路63に順次保存して治療前Mモードデータを生成する(図11のステップS34)。
On the other hand, the pixel
次いで、画素値抽出回路62は、画像データ記憶部5に保存されている所定期間Txの治療後画像データを読み出し、前記関心領域の座標データに対応した治療後画像データの画素における画素値をMモードデータ記憶回路63に順次保存して治療後Mモードデータを生成する(図11のステップS35)。
Next, the pixel
一方、表示部8の表示用データ生成回路81は、画像データ記憶部5から所定期間Txの治療前画像データと治療後画像データを読み出し、更に、Mモードデータ生成部6のMモードデータ記憶回路63から同じ期間Txにおける治療前Mモードデータと治療後Mモードデータを読み出す。そして、読み出したこれらの画像データとMモードデータを用いて表示用画像データを生成し、モニタ83にループ表示する(図11のステップS36)。
On the other hand, the display
次に、操作者は、表示部8のモニタ83にループ表示されている画像データとMモードデータを操作部9に設けられた静止ボタンによって静止させる。次いで、操作部9の例えば表示パネルに表示されている種々の特徴量の中から所望の特徴量を選択した後、モニタ83に静止表示された治療前及び治療後のMモードデータに対し入力デバイスを用いて特徴量計測用のカーソルを設定する(図11のステップS37)。
Next, the operator causes the image data and the M mode data displayed in a loop on the
一方、特徴量計測部7は、操作部9からシステム制御部10を介して供給されたカーソルの座標データと、Mモードデータ生成部6のMモードデータ記憶回路63に保存されているMモードデータに基づいて治療前及び治療後の特徴量を計測し、これらの計測値を表示部8の表示用データ生成回路81に供給する。
On the other hand, the feature
そして、表示用データ生成回路81は、上述の特徴量計測値と治療前後の画像データ及びMモードデータを合成してモニタ83に表示する。尚、このとき、予め設定されている前記特徴量の正常範囲等の情報も同一モニタ上に表示する(図11のステップS38)。
Then, the display
以上述べた第2の実施例によれば、被検体の診断部位に対して得られた時系列的な複数枚の画像データに所定の関心領域を設定し、この関心領域に対応した前記画像データの画素における画素情報の時間的変化をMモードデータとして得ることによって、前記診断部位に対する正確な機能診断が可能となる。 According to the second embodiment described above, a predetermined region of interest is set in a plurality of time-series image data obtained for the diagnostic region of the subject, and the image data corresponding to the region of interest is set. By obtaining the temporal change of the pixel information in the pixels as M-mode data, it is possible to perform an accurate functional diagnosis on the diagnostic site.
又、前記Mモードデータにおける種々の特徴量を計測することによって前記診断部位に対する機能診断を定量的に行なうことができるため、診断精度が向上する。 In addition, since the functional diagnosis for the diagnostic part can be quantitatively performed by measuring various feature amounts in the M-mode data, the diagnostic accuracy is improved.
更に、本実施例における画像データ処理装置は、画像データの生成を行なう画像診断装置に対して独立な構成となっているため、X線診断装置のみならずX線CT装置やMRI装置等のように治療前後の同一部位における画像データを容易に収集可能な医用画像診断装置によって生成された画像データに対しても上述の効果を得ることができる。 Furthermore, since the image data processing apparatus according to the present embodiment has an independent configuration with respect to the image diagnostic apparatus that generates image data, not only the X-ray diagnostic apparatus but also the X-ray CT apparatus, the MRI apparatus, and the like. In addition, the above-described effects can be obtained for image data generated by a medical image diagnostic apparatus that can easily collect image data at the same site before and after treatment.
又、上述の実施例における図9の表示方法では、画像データの時相を示すカーソルがMモードデータに重畳表示され、このカーソルの位置(時相)を操作部の入力デバイスを用いて更新することにより、前記画像データも更新後の時相に対応した画像データに更新される。このため、拡張末期あるいは収縮末期等の正確な時相における画像データを表示することができ、この画像データを用いて左心室面積(LVA)等の計測を精度よく行なうことが可能となる。 In the display method of FIG. 9 in the above-described embodiment, the cursor indicating the time phase of the image data is displayed superimposed on the M mode data, and the position (time phase) of this cursor is updated using the input device of the operation unit. As a result, the image data is also updated to image data corresponding to the updated time phase. Therefore, it is possible to display image data in an accurate time phase such as end diastole or end systole, and it is possible to accurately measure the left ventricular area (LVA) and the like using this image data.
即ち、上述の方法によれば、脳や下肢全体など超音波診断装置では従来撮影困難であった部位に対してもX線診断装置では容易に画像データを得ることができるため、X線診断装置でMモードデータを生成/表示することは臨床上極めて有効である。 That is, according to the above-described method, the X-ray diagnostic apparatus can easily obtain image data even with respect to a region that has been difficult to be imaged by the ultrasonic diagnostic apparatus such as the entire brain and lower limbs. It is very effective clinically to generate / display M-mode data.
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、治療前あるいは治療後の画像データに対して1つの関心領域を設定する場合について述べたが、図12(a)に示すように複数の関心領域(例えば、関心領域113a及び113b)を同時設定してもよい。この場合、操作者によって任意に設定された関心領域の基準点aaを中心として複数の関心領域113a、113b、・・・を自動的に設定することも可能である。そして、これらの関心領域113a、113b、・・・に対応して得られたMモードデータ122a及び122b、・・・は図12(b)に示すように並列表示される。
As mentioned above, although the Example of this invention has been described, this invention is not limited to the above-mentioned Example, It can change and implement. For example, in the above-described embodiment, the case where one region of interest is set for image data before or after treatment has been described. However, as shown in FIG. 113a and 113b) may be set simultaneously. In this case, it is also possible to automatically set a plurality of regions of
又、画像データに設定される関心領域は、上述の実施例にて示したように直線であってもよいが、任意の形状を有する曲線であってもよく、又、前記線状の関心領域の代りに有限な幅を有した関心領域であってもよい。この場合、Mモードデータの値として、この関心領域に対応した幅方向における複数の画素値の平均値や最大値などが用いられる。 Further, the region of interest set in the image data may be a straight line as shown in the above-described embodiment, but may be a curve having an arbitrary shape, and the linear region of interest. Instead, the region of interest having a finite width may be used. In this case, an average value or maximum value of a plurality of pixel values in the width direction corresponding to the region of interest is used as the value of the M mode data.
更に、上述の実施例では、造影剤を注入して得られた画像データを用いてMモードデータを生成する場合について述べたが、造影剤を用いずに得られた画像データや造影剤注入前後の画像データのサブトラクションによって得られたDSA画像を用いてMモードデータを生成してもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the M-mode data is generated using the image data obtained by injecting the contrast agent has been described. However, the image data obtained without using the contrast agent and before and after the injection of the contrast agent are described. M-mode data may be generated using a DSA image obtained by subtraction of the image data.
一方、前記実施例では、左心房の壁運動をMモードデータで観測することによって、その機能診断を行なう場合について述べたが、これに限定されるものではなく、造影剤注入時におけるMモードデータによって血流速度を計測することも可能である。図13は、造影剤注入直後の大腿動脈の画像データ115に対して、この血管の走行に沿った関心領域114を自動あるいは手動によって設定した場合のMモードデータを示したものであり、造影剤のフロントエッジが表示されているMモードデータの傾斜角度α1を計測することによって大腿動脈115の血流速度、流入時間、流出時間、滞留時間を推定することができる。
On the other hand, in the above-described embodiment, the case where the function diagnosis is performed by observing the wall motion of the left atrium with M-mode data has been described. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to measure the blood flow velocity. FIG. 13 shows M-mode data when the region of
このような計測を、治療前後の血管に対して行なうことにより治療効果を判定することができる。この場合、造影剤インジェクタによる注入タイミングPJをMモードデータに表示することが望ましい。又、画像データにおける血管画像をトラッキングしながら関心領域を設定することによって、拍動する血管においてもその血流情報を安定して得ることができる。 By performing such measurement on blood vessels before and after treatment, the therapeutic effect can be determined. In this case, it is desirable to display the injection timing PJ by the contrast agent injector in the M mode data. In addition, by setting the region of interest while tracking the blood vessel image in the image data, blood flow information can be stably obtained even in a beating blood vessel.
更に、上述の実施例では、同一のモニタにおいて治療前後の画像データやMモードデータの表示を行なったが、これらのデータを複数個のモニタにて表示してもよい。又、治療前後のMモードデータを並列表示する方法について述べたが、これらを重畳表示してもよい。尚、表示部に表示される画像データやMモードデータは、拡大縮小が自在であり表示されていない部分に対してはオフセット調節を行なうことができる。 Further, in the above-described embodiment, the image data before and after the treatment and the M-mode data are displayed on the same monitor, but these data may be displayed on a plurality of monitors. Moreover, although the method of displaying M mode data before and after treatment in parallel has been described, these may be displayed in a superimposed manner. Note that image data and M-mode data displayed on the display unit can be enlarged or reduced, and an offset adjustment can be performed on a portion that is not displayed.
又、前記実施例におけるMモードデータの生成手順では、治療前画像データのループ表示(図8のステップS8)、Mモード用関心領域の設定(図8のステップS9)及び治療前Mモードデータの生成と表示(図8のステップS10)は、図8のステップS12のカテーテル治療の前に行なったが、図14に示すように、治療後において纏めて行なってもよい。 In the M-mode data generation procedure in the above-described embodiment, loop display of pre-treatment image data (step S8 in FIG. 8), setting of a region of interest for M mode (step S9 in FIG. 8), and pre-treatment M-mode data Generation and display (step S10 in FIG. 8) were performed before the catheter treatment in step S12 in FIG. 8, but may be performed collectively after the treatment as shown in FIG.
ところで、本発明によるMモードデータの生成に先立って、寸法が予め判明している基準ファントームを使用した画像データ及びMモードデータを生成し、得られたこれらのデータに基づいて寸法キャリブレーションを行なうことが望ましい。 Prior to the generation of M-mode data according to the present invention, image data and M-mode data using a reference phantom whose dimensions are known in advance are generated, and dimension calibration is performed based on the obtained data. It is desirable to do so.
1…X線発生部
2…X線検出部
3…機構部
4…高電圧発生部
5…画像データ記憶部
6…Mモードデータ生成部
7…特徴量計測部
8…表示部
9…操作部
10…システム制御部
11…生体信号計測部
13…Cアーム
15…X線管
16…X線絞り器
17…天板
21…X線I.I.
22…X線テレビカメラ
23…A/D変換器
31…撮像系移動機構
32…天板移動機構
33…機構制御部
41…高電圧制御回路
42…高電圧発生器
61…関心領域座標データ記憶回路
62…画素値抽出回路
63…Mモードデータ記憶回路
81…表示用データ生成回路
82…変換回路
83…モニタ
100…X線診断装置
150…被検体
200…画像データ処理装置
DESCRIPTION OF
22 ...
Claims (17)
このX線発生手段によって照射され前記撮影対象部位を透過したX線を検出するX線検出手段と、
前記X線検出手段によって検出されたX線情報に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、
この画像データ生成手段によって生成された前記画像データに対して関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記画像データ生成手段によって時系列的に生成された複数枚の前記画像データの前記関心領域における画素値に基づいてMモードデータを生成するMモードデータ生成手段と、
生成された前記Mモードデータを表示する表示手段を
備えたことを特徴とするX線診断装置。 X-ray generation means for irradiating X-rays to a region to be imaged of a subject;
X-ray detection means for detecting X-rays irradiated by the X-ray generation means and transmitted through the region to be imaged;
Image data generation means for generating image data based on the X-ray information detected by the X-ray detection means;
A region of interest setting means for setting a region of interest for the image data generated by the image data generating means;
M-mode data generating means for generating M-mode data based on pixel values in the region of interest of the plurality of pieces of image data generated in time series by the image data generating means;
An X-ray diagnostic apparatus comprising display means for displaying the generated M-mode data.
このX線発生手段によって照射され前記撮影対象部位を透過したX線を検出するX線検出手段と、
前記X線検出手段によって検出されたX線情報に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、
この画像データ生成手段によって時系列的に生成された前記画像データに対して関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記画像データ生成手段によって生成された前記治療前及び治療後の画像データの前記関心領域における画素値に基づいて治療前及び治療後のMモードデータを生成するMモードデータ生成手段と、
生成された前記治療前及び治療後のMモードデータを比較表示する表示手段を
備えたことを特徴とするX線診断装置。 X-ray generation means for irradiating X-rays to a region to be imaged of a subject before and after treatment;
X-ray detection means for detecting X-rays irradiated by the X-ray generation means and transmitted through the region to be imaged;
Image data generation means for generating image data based on the X-ray information detected by the X-ray detection means;
A region-of-interest setting unit that sets a region of interest for the image data generated in time series by the image data generation unit;
M-mode data generating means for generating pre-treatment and post-treatment M-mode data based on pixel values in the region of interest of the pre-treatment and post-treatment image data generated by the image data generation means;
An X-ray diagnostic apparatus comprising display means for comparing and displaying the generated M-mode data before and after the treatment.
この画像データ記憶手段によって保存された前記画像データに対して関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記画像データ記憶手段によって保存された時系列的な複数枚の前記画像データの前記関心領域における画素値に基づいてMモードデータを生成するMモードデータ生成手段と、
生成した前記Mモードデータを表示する表示手段を
備えたことを特徴とする画像データ処理装置。 Image data storage means for storing a plurality of pieces of time-series image data generated for a diagnosis target region of a subject;
A region of interest setting means for setting a region of interest for the image data stored by the image data storage means;
M-mode data generating means for generating M-mode data based on pixel values in the region of interest of the plurality of time-series image data stored by the image data storage means;
An image data processing apparatus comprising display means for displaying the generated M-mode data.
前記画像データに基づいて関心領域を設定するステップと
前記画像データの前記関心領域における画素値に基づいてMモードデータを生成するステップと、
前記Mモードデータを表示するステップを
有することを特徴とする画像データ処理方法。 Performing X-ray imaging on a subject to generate a plurality of time-series image data;
Setting a region of interest based on the image data; generating M-mode data based on pixel values in the region of interest of the image data;
An image data processing method comprising the step of displaying the M-mode data.
前記治療前画像データに基づいて関心領域を設定するステップと
前記治療前画像データの前記関心領域における画素値に基づいて治療前Mモードデータを生成するステップと、
治療後における前記被検体の所定部位に対してX線撮影を行なって時系列的な複数枚の治療後画像データを生成するステップと、
前記治療後画像データの前記関心領域における画素値に基づいて治療後Mモードデータを生成するステップと、
前記治療前Mモードデータと前記治療前Mモードデータを比較表示するステップを
有することを特徴とする画像データ処理方法。 Performing X-ray imaging on a predetermined part of a subject before treatment to generate a plurality of time-series pre-treatment image data;
Setting a region of interest based on the pre-treatment image data; generating pre-treatment M-mode data based on pixel values in the region of interest of the pre-treatment image data;
Performing X-ray imaging on a predetermined portion of the subject after treatment to generate a plurality of time-series post-treatment image data;
Generating post-treatment M-mode data based on pixel values in the region of interest of the post-treatment image data;
An image data processing method comprising a step of comparing and displaying the pre-treatment M mode data and the pre-treatment M mode data.
計測された前記特徴量の値を表示するステップを
有することを特徴とする請求項11又は請求項12に記載した画像データ処理方法。 Measuring a feature value of the generated M-mode data;
The image data processing method according to claim 11, further comprising a step of displaying the measured value of the feature amount.
このX線発生手段によって照射され前記撮影対象部位を透過したX線を検出するX線検出手段と、
前記X線検出手段によって検出されたX線情報に基づいて第1の画像データを生成する第1の画像データ生成手段と、
前記第1の画像データに対して関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記設定された関心領域における前記第1の画像データの画素値に基づいて第1のMモードデータを生成する第1のMモードデータ生成手段と、
前記設定された関心領域を記憶する関心領域記憶手段と、
前記被検体の撮影対象部位に照射されたX線から検出されたX線情報に基づいて第2の画像データを生成する第2の画像データ生成手段と、
前記記憶された関心領域における前記第2の画像データの画素値に基づいて第2のMモードデータを生成する第2のMモードデータ生成手段と、
生成された前記第1のMモードデータと前記第2のMモードデータを表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするX線診断装置。 X-ray generation means for irradiating X-rays to a region to be imaged of a subject;
X-ray detection means for detecting X-rays irradiated by the X-ray generation means and transmitted through the region to be imaged;
First image data generation means for generating first image data based on the X-ray information detected by the X-ray detection means;
A region of interest setting means for setting a region of interest for the first image data;
First M mode data generation means for generating first M mode data based on pixel values of the first image data in the set region of interest;
Region-of-interest storage means for storing the set region of interest;
Second image data generating means for generating second image data based on the X-ray information detected from the X-rays irradiated to the imaging target region of the subject;
Second M mode data generating means for generating second M mode data based on pixel values of the second image data in the stored region of interest;
Display means for displaying the generated first M-mode data and the second M-mode data;
An X-ray diagnostic apparatus comprising:
前記第2の画像データ生成手段は、前記記憶された位置に基づいて前記第2の画像データを生成することを特徴とする請求項14記載のX線診断装置。 A position storage means for storing a position of the X-ray generation means or the X-ray detection means when generating the first image data;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 14, wherein the second image data generating unit generates the second image data based on the stored position.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004180378A JP2006000422A (en) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | X-ray diagnostic equipment, image data processor, and image data processing method |
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Cited By (1)
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JP2014073388A (en) * | 2013-11-01 | 2014-04-24 | Canon Inc | Control device, radiographic imaging apparatus, control method, and program |
-
2004
- 2004-06-18 JP JP2004180378A patent/JP2006000422A/en not_active Withdrawn
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