JP2006122686A - 超音波血管測定装置および方法 - Google Patents
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- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30004—Biomedical image processing
- G06T2207/30101—Blood vessel; Artery; Vein; Vascular
Abstract
【解決手段】超音波画像などの画像に含まれる動脈壁の境界をはじめとするさまざまな組織構造アスペクトを識別するシステムおよび方法を開示する。識別した組織構造アスペクトに対する情報を用いて、さまざまな測定値を得ることができる。例えば、内膜中膜複合体厚も得られる。さらに、または別法として、画像の濃度を決定することなどにより、動脈内のプラークなどの組織構造アスペクトを特徴付けることも可能である。1枚の画像に含まれる組織構造アスペクトの識別に用いた測定値データなどのさまざまな情報を、格納して、ビデオシーケンス画像などの後続画像に適用することができる。
【選択図】図4
Description
ルーメン閾値=最小強度+(割合)×(最大強度−最小強度)
上記の割合を0.05〜0.25とするとよく機能し、その値を約0.1〜約0.2とすると、日常的にうまく使用できている。
中膜閾値=最小強度+0.25×(最小強度+最大強度)
これは事実上、強度全体範囲の25パーセント目となっている。
12 プロセッサ
14 メモリ・デバイス
16 不揮発性記憶デバイス
18 読出し専用メモリ
20 ランダムアクセス・メモリ
22 入カデバイス
24 出力デバイス
26 ネットワーク・カード
28 ポート
30 ネットワーク
32 バス
34 キーボード
36 マウス
38 タッチ・スクリーン
39 電話(線)
40 スキャナ
41 ハード・ドライブ
44 プリンタ
46 ハード・ドライブ
48 ルータ
50 ネットワーク
52 ノード
54 サーバ
60 ディレクトリ・サービス・ノード
62 超音波システム
64 トランスジューサ
65 頚動脈
66 患者
72a〜72e 較正マーク
72f 時刻表示
74 水平方向
76 垂直方向
78 ルーメン
80 内膜
82 中膜
84 外膜
86 近位壁
88 遠位壁
90 拡張部
92 IMT
94 区分
96 IMT
98 区分
100 角度
110 画像処理アプリケーション
112 較正モジュール
114 画像基準化モジュール
116 準備モジュール
118 位置特定モジュール
120 計算モジュール
122 画質モジュール
124 報告モジュール
126 データベース
128 データベース・エンジン
129 記録
130 患者の記録
131 診断データ
132 測定記録
133 IMTデータベース
134 測定値記録
135 インデックスIMT
136 IMT測定値
137 アプリケーション
138 操作システム
140 画像較正ステップ
142 画像準備ステップ
143 基準設定ステップ
144 位置特定処理
146 外膜データ位置特定処理
148 ルーメン・データ位置特定処理
150 中膜データ位置特定処理
152 ルーメン/内膜境界位置特定処理
154 中膜/外膜境界位置特定処理
160 入カモジュール
162 オートメーション・モジュール
164 再構成モジュール
166 適合モジュール
170 画像内地点
172 測定領域
176 幅
178 サンプリング領域
180 高さ
182 測定領域
186 適合処理
188 解析ステップ
190 適用ステップ
192 適用ステップ
194 適合ステップ
200 ヒストグラム
202 ルーメンの閾値
204 最小強度
206 最大強度
208 外膜の閾値
218 グラフ
210 中膜閾値
220 水平軸
222 垂直軸
224 ルーメン部分
226 ルーメン/内膜境界
228 内膜最大値部分
230 中膜部分
231 中膜の暗い画素部分
234中膜/外膜境界
236 外膜最大値部分
240 ルーメン・データ
242 中膜データ
244 ルーメン/内膜境界
246 外膜データ
248 中膜/外膜境界
252 最初の外膜画素位置特定ステップ
254 隣接外膜画素の位置特定ステップ
256 制約ステップ
258 外挿ステップ
260a〜260e グラフ
262a〜262e 最大値部分
264 領域
266 ライン
268 傾き
270 領域
272 カーブ・フィッティング・ステップ
280 低強度領域の位置特定ステップ
282 検証ステップ
284 補償ステップ
286 カーブ・フィッティング・ステップ
288 識別ステップ
290 制約ステップ
292 ブリッジング・ステップ
294 検証ステップ
300 並進ステップ
302 並進検証ステップ
308 位置特定ステップ
310 カーブ・フィッティング・ステップ
312 位置特定処理
314 画素強度決定
316 画素は局部的最小値部分であるか
318 強度は中膜閾値を下回っているか
320 中膜の暗い画素としてマーク
322 外膜から所定距離内に位置するか
323 次の画素列へ進む
324 中膜の暗い画素としてマーク
326 画素は外膜から所定距離内にあるか
328 画素を中膜の暗い画素としてマーク
329 次の画素列へ進む
330 最小値部分位置特定ステップ
332 検証ステップ
334 カーブ・フィッティング・ステップ
336 一時的中膜データ
338 中膜の暗い画素
340 調整ステップ
342 カーブ・フィッティング・ステップ
346 検査場画定ステップ
348 位置特定ステップ
350 検証ステップ
352 任意の特定ステップ
358 検査場画定ステップ
360 位置特定ステップ
362 検証ステップ
364 境界地点特定ステップ
370 傾き補償モジュール
372 漸減補償モジュール
374 漸減補償処理
376 IMTデータベース生成ステップ
378 小区分
378a 小区分
380 正規化因子計算ステップ
382 IMT
384 地点
386 IMT
388 標準化地点
390 正規化因子適用ステップ
392 グラフ
394 グラフ
398 データ整理編集モジュール
400 診断モジュール
3001 超音波イメージング・デバイス
3002 通信媒体
3003 プラーク濃度測定機構
3004 プラーク濃度報告書作成プログラム
3005 プラーク濃度表示デバイス
3006 通信媒体
3007 印刷デバイス
Claims (54)
- 画像に含まれる組織構造のアスペクトを特徴付ける方法であって、
前記組織構造の前記アスペクトを識別するために、前記画像を解析するステップと、
前記画像の強度情報を正規化するステップと、
前記正規化された強度情報を用いて、前記アスペクトに対する濃度情報を決定するステップと、
前記濃度情報を用いて、前記アスペクトを特徴付けるステップと、
を含む方法。 - 前記画像解析ステップが、前記画像内の強度勾配を解析することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記画像解析ステップが、画像強度情報を用いてデータを識別することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記画像解析ステップが、画像強度情報を用いて組織境界を識別することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記正規化ステップが、
画像内に含まれ、画像間で比較的安定した濃度を有する1つまたは複数の標識構造の既知の濃度に応じて変化する調整因子を適用すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記1つまたは複数の標識構造が、血管のルーメンを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の標識構造が、血管の外膜を含む、請求項5に記載の方法。
- 前記濃度情報決定ステップが、
平均濃度を得るため、前記アスペクトとして識別された面積内における前記画像の平均強度を決定すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
ピーク濃度を得るため、前記アスペクトとして識別された面積内における前記画像のピーク強度を決定すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
濃度範囲を得るため、前記アスペクトとして識別された面積内の最大強度から前記アスペクトとして識別された面積内の最小強度を差し引いた値を決定すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
濃度のヒストグラムを得るため、前記アスペクトとして識別された面積内の強度に対する強度ヒストグラムを決定すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
濃度分散を得るため、前記アスペクトとして識別された面積内の強度の標準偏差を決定すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
濃度重心を得るため、前記アスペクトとして識別された面積内の強度の重心を決定すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
最も濃度の高い領域を得るため、前記アスペクトとして識別された面積内で最も強度の高い領域を決定すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記アスペクト特徴付けステップが、
前記組織構造に関する状態を決定するため、濃度値を濃度値のデータベースと比較すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記アスペクト特徴付けステップが、
前記組織構造の相対的状態を決定するため、前記アスペクトの厚さ、前記アスペクトのサイズ、および前記アスペクトの位置の少なくとも1つをデータベースと比較すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記アスペクト特徴付けステップが、
前記組織構造が身体の一部である患者の状態変化を決定するため、前記患者に関する濃度値データベースに濃度値を比較すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記患者の状態変化が、プラークの石灰化速度を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記組織構造が血管を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記組織構造が頚動脈を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記アスペクトがプラークを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記アスペクトの全面積を決定するステップをさらに含み、前記アスペクト特徴付けステップがさらに、前記全面積に関する情報を用いる、請求項1に記載の方法。
- 前記組織構造の別のアスペクトに対する前記アスペクトの相対位置を決定するステップをさらに含み、前記アスペクト特徴付けステップがさらに、前記相対位置に関する情報を用いる、請求項1に記載の方法。
- 画像に含まれる組織構造のアスペクトを特徴付ける方法であって、
前記組織構造の前記アスペクトを識別するために、前記画像を解析するステップと、
前記画像に関連する前記強度情報を用いて、前記アスペクトに関する濃度情報を決定するステップと、
前記濃度情報を用いて前記アスペクトを特徴付けることにより、前記組織構造の前記アスペクトに関連する状態の重症度に関する情報を提供するステップと、
を含む方法。 - 前記画像の強度情報を正規化するステップをさらに含み、前記正規化された強度情報が、前記濃度情報ステップに用いられる、請求項24に記載の方法。
- 前記正規化ステップが、
前記画像内で識別された特徴を、そうした特徴について正規化された強度と比較すること
を含む、請求項25に記載の方法。 - 前記正規化ステップが、
前記画像内に含まれ、画像間で比較的安定した濃度を有する1つまたは複数の標識構造の既知の濃度に応じて変化する調整因子を適用すること
を含む、請求項25に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
平均濃度を得るため、前記アスペクトとして識別された面積内における前記画像の平均強度を決定すること
を含む、請求項24に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
ピーク濃度を得るため、前記アスペクトとして識別された面積内における前記画像のピーク強度を決定すること
を含む、請求項24に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
濃度範囲を得るため、前記アスペクトとして識別された面積内の最大強度から前記アスペクトとして識別された面積内の最小強度を差し引いた値を決定すること
を含む、請求項24に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
濃度のヒストグラムを得るため、前記アスペクトとして識別された面積内の強度に対する強度ヒストグラムを決定すること
を含む、請求項24に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
濃度分散を得るため、前記アスペクトとして識別された面積内の強度の標準偏差を決定すること
を含む、請求項24に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
濃度重心を得るため、前記アスペクトとして識別された面積内の強度の重心を決定すること
を含む、請求項24に記載の方法。 - 前記濃度情報決定ステップが、
最も濃度の高い領域を得るため、前記アスペクトとして識別された面積内で最も強度の高い領域を決定すること
を含む、請求項24に記載の方法。 - 前記濃度情報が、前記組織構造の前記アスペクトの硬さに関する情報を含む、請求項24に記載の方法。
- 前記硬さが、前記組織構造の前記アスペクトの石灰化に関連する、請求項35に記載の方法。
- 前記アスペクト特徴付けステップが、
同様の組織構造アスペクトのデータベースを参照すること
を含む、請求項24に記載の方法。 - 前記アスペクト特徴付けステップが、
前記状態の重症度に関する情報を提供するため、経歴情報を参照すること
を含む、請求項24に記載の方法。 - 前記画像解析ステップが、
前記画像内の強度勾配を解析すること
を含む請求項24に記載の方法。 - 前記画像解析ステップが、
画像強度情報を用いてデータを識別すること
を含む、請求項24に記載の方法。 - 前記画像解析ステップが、
画像強度情報を用いて組織境界を識別すること
を含む、請求項24に記載の方法。 - 画像に含まれる組織構造のアスペクトを特徴付けるシステムであって、
前記画像のデジタル表示の入力を受け付けるプロセッサ搭載システムであって、前記画像の前記デジタル表示の強度情報を正規化するように動作する回路と、前記画像の前記デジタル表示に含まれる前記組織構造の前記アスペクトを識別するように動作する回路と、前記正規化した強度情報を用いて、前記組織構造の前記アスペクトに関する濃度情報を決定するように動作する回路と、前記濃度情報の関数として前記組織構造の前記アスペクトを特徴付けるように動作する回路とを具備するシステム
を含むシステム。 - 利用者に前記濃度情報を出力するディスプレイをさらに含む、請求項42に記載のシステム。
- 前記濃度情報をハード・コピー報告書として出力するプリンタをさらに含む、請求項42に記載のシステム。
- 前記組織構造の前記アスペクトが、プラークの面積を含む、請求項42に記載のシステム。
- 前記プラークが、硬さの関数として特徴付けられる、請求項45に記載のシステム。
- 前記組織構造が血管を含む、請求項42に記載のシステム。
- 前記組織構造が頚動脈を含む、請求項42に記載のシステム。
- 前記濃度情報が、前記組織構造の前記アスペクトの硬さを示す、請求項42に記載のシステム。
- 前記組織構造の前記アスペクトの特徴付けにより、前記組織構造の前記アスペクトに関連する状態の重症度に対する情報が得られる、請求項42に記載のシステム。
- 前記前記組織構造の前記アスペクトの特徴付けが、前記組織構造の前記アスペクトに関連するリスク・レベルに対応している、請求項42に記載のシステム。
- 複数の個人に関連する組織構造アスペクトに関する正規化された強度情報のデータベースをさらに含む、請求項42に記載のシステム。
- 前記データベースがさらに、前記組織構造アスペクトに関連する事象履歴を具備する、請求項52に記載のシステム。
- 前記組織構造アスペクトについて正規化された強度情報が、正規化されたプラーク値である、請求項52に記載のシステム。
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