JP2007151881A

JP2007151881A - 血流動態解析装置

Info

Publication number: JP2007151881A
Application number: JP2005352156A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Miyazaki; 宮崎　　靖; Takayoshi Tsunomura; 卓是角村
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2005-12-06
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】血管の血流に関する情報と血管の形状とを合わせて表示できる画像表示装置を提供する。
【解決手段】時系列のボリュームデータを取得し、３次元に血流動態解析し３次元の機能画像を得る血流動態解析手段１１０と、血管の形状およびピーク時間や造影剤到達時間などの血流パラメータを各Voxel毎に得ることが可能な血管情報解析手段１２０を備え、前記機能情報の３次元空間上の分布と、前記取得した血管の３次元的な走行を重畳表示可能なレンダリング手段１３０及びレンダリング結果を表示する表示手段１４０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は血流動態解析装置に係り、特に、体軸方向に多数の列を有するＸ線ＣＴ装置あるいはＭＲＩ装置などの断層撮影装置において取得した３次元機能画像と３次元血管像の双方を同時に観察可能とする技術に関し、さらに、血流の循環を視覚的に捉えやすくする手法に関する。

Ｘ線ＣＴ装置はマルチスライスＣＴ装置が登場し、一度に収集できる体軸方向範囲が拡がった。具体的には、回転中心においてシングルスライスＣＴ装置の１０mmに対し、２０〜４０mmの範囲が撮影可能である。さらに、ＦＰＤ（Flat Panel Detector：平面検出器）などさらに広い検出器を用いることによって、例えば、頭部では全脳、胸部では心臓全体を一回転で撮影可能となる。ＭＲＩ装置は傾斜磁場によって撮影断面を任意に変えられ、原理的に３次元的な広範囲計測が可能である。

一方で、造影剤投与後に、同一断面を連続あるいは間欠的に撮影することで、循環動態情報を取得する検査が行われている。これはPerfusion検査と呼ばれ、造影剤の撮影断面への集中の度合いが画像の濃度変化として収集できることを利用したものであり、組織の機能情報を得るものである。

現状のマルチスライスＣＴ装置における虚血性疾患に対する典型的な検査プロトコルとしては、同一断面の時間変化を撮影するダイナミックス撮影によりＣＴ Perfusion検査を実施し、例えば２０mmの範囲の機能情報を取得する。さらに造影螺旋撮影を全脳に対して実施し、血管の形態情報（いわゆるＣＴ Angiography)画像を取得している。血管の形態情報を得るのは、機能画像上で異常として描出された部位が、どの血管の狭窄などの形態変化に起因しているかを診断して、治療方針を決定するのが主な目的である。

前述の２０〜４０mm程度の撮影範囲を有するＣＴ装置においては、ＣＴＡとＣＴＰの撮影範囲が異なり、同時に表示するメリットが無かった。また、ＭＲＩ装置では、ＭＲＡ（ＭＲ Angiography）とＭＲＰ（MR Perfusion）では撮影シーケンスが根本的に異なり、一回の造影検査で両方に最適な画像を取得することは困難であるため、血管像と機能画像を同時に表示することは考慮されていなかった。

なお、臓器機能と管状組織とを対応付けて把握することが可能な画像解析装置は、特許文献１において開示されている。これによれば、血流の低下など機能的な異常部位と血管の狭窄などの形状的な異常を同時に表示することは可能であった。
特開２００５−２７９９９号公報

しかし、特許文献１では、２次元のBull's Eyeマップ上に表示するのみであり、血管の形状は実空間と異なる軸で歪められている。また、血管の血流に関する情報は同時に表示することはできなかった。

そこで、本発明は、血管の血流に関する情報と血管の形状とを合わせて表示できる血流動態解析装置を提供することを目的とする。

上記目的を解決するために本発明に係る血流動態解析装置は、造影剤が注入された被検体を医用画像撮影装置で撮影した時系列の撮影データに基づいて、血管の形状情報及び前記血管の血流情報を解析する血管情報解析手段と、前記撮影された撮影データに基づいて血流の機能情報を解析する機能情報解析手段と、前記血管の形状情報、前記血管の血流情報、及び前記機能情報に基づいて、前記血管の形状に沿って前記血管の血流状態と前記機能情報の分布とを重畳した画像情報を生成するレンダリング手段と、前記生成された画像情報を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、前記撮影データは、３次元画像データであって、前記レンダリング手段は、３次元的な血管の形状に沿って、前記血管の血流状態と前記機能情報の３次元的な分布とを重畳表示してもよい。

また、前記機能情報解析手段は、前記３次元画像データの画素値に対して３次元方向に重み付けを加重加算する３次元点像拡がりフィルタ手段を更に備え、前記機能情報解析手段は、前記３次元点像広がりフィルタ手段により重み付けを加重加算された各画素値に基づいて前記機能情報を解析してもよい。

また、前記血管情報解析手段は、前記血流の状態情報として、前記血管に造影剤が到達した時間、前記血管において造影剤が最も濃くなる時間、前記血管の所定時間における濃度変化の時間平均値、又は該時間平均値を前記所定時間における最大濃度変化値で除した全造影過程に占める濃度変化率、の少なくとも一つの血流パラメータを画素毎に算出し、前記レンダリング手段は、前記算出された血流パラメータに応じて前記血管の形状に沿った前記血流情報を重畳表示してもよい。

本発明によれば、血管の血流に関する情報と血管の形状とを合わせて表示できる画像表示装置を提供することができるため、機能画像による異常検出領域と、血管の形態および血流異常の情報を同時表示することにより、即時的な診断と、治療方針の決定が容易になる。

以下、本発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

[概略構成]
図１は、本実施の形態に係る血流動態解析装置１の構成を示す。

血流動態解析装置１は、造影剤を注入した被検体を所定時間（時刻t0〜tm）撮影し、時系列のボリュームデータ（３次元画像データ）２１０（Vt0〜Vtm）を生成する時系列データ取得手段２と、その時系列データ取得手段２から時系列のボリュームデータ２１０（Vt0〜Vtm）の入力を受付け、ボリュームデータ２１０（Vt0〜Vtm）に基づいて血管の形状、血流情報、及び血流動態解析を行い、血管の形状に沿って血流情報又は血流動態解析（Perfusion解析）の解析結果を表示する画像処理装置３とを備える。時系列データ取得手段２は、ＦＰＤ検出器搭載のＸ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置など、１回の測定で被検体のボリュームデータが取得できる医用画像撮影装置であればよい。他の応用例としては、ＰＥＴ筒の機能画像とＣＴＡとの重畳表示も可能であることは自明である。

画像処理装置３は、時系列のボリュームデータ２１０（Vt0〜Vtm）のデータ入力手段１００、ボリュームデータ２１０を血流動態解析し３次元の機能画像２１１を得る３次元血流動態解析手段（以下「血流動態解析手段」という）１１０、血管の３次元の形態情報（走行形状）２１２および血流の情報を取得する３次元血管情報解析手段（以下「血管情報解析手段」という）１２０、前記機能画像２１１の３次元空間上の分布と、血管情報解析手段１２０から取得した血管の３次元的な形状を示す血管の走行形状と血流情報とを重畳表示可能なレンダリング手段１３０、及びレンダリング結果を表示する表示手段１４０を備えている。

画像処理装置３の構成を図２に基づいて説明する。時刻ｔのボリュームデータをVt(x,y,z)と表す。

血流動態解析手段１１０は、デコンボリューション（Deconvolution）法に代表される解析手法によって、局所脳血流量、局所脳血液量、平均通過時間などの血液循環機能を表すパラメータを各ボクセル（３次元画素）毎に求め、３次元機能画像（F0(x,y,z)、F1(x,y,z)、F2(x,y,z)）２１１を得る。F0(x,y,z)、F1(x,y,z)、F2(x,y,z)は、各ボクセル毎に求めた脳血流量（ＣＢＦ）、脳血液量（ＣＢＶ）、平均通過時間（ＭＴＴ）を示す。各ボクセル毎の機能情報（F0(x,y,z)、F1(x,y,z)、F2(x,y,z)）をマッピングすることにより、機能画像２１１が得られる。マッピングはレンダリング手段１３０が行う。

本実施形態では、特に後述する３次元点像拡がりフィルタ手段１１１を備え、３次元的に低ノイズ化が可能であって、空間解像度の高い機能画像を作成可能である。

血管情報解析手段１２０は、時刻ｔ１〜ｔｍまでのボリュームデータVt1(x,y,z)、Vt2(x,y,z)、・・・、Vtm(x,y,z)に基づいて時間濃度曲線を算出する時間濃度曲線（Time Density Curve）解析手段（以下「ＴＤＣ解析手段」という）１２１を備える。ＴＤＣ解析手段１２１は、各ボクセル毎に時間濃度曲線を算出し、この時間濃度曲線に基づいて各ボクセルの造影剤濃度のピーク時間（ＰＴ）や造影剤到達時間（ＡＴ）などの血流パラメータを出力する。血流パラメータについては後述する。

血管情報解析手段１２０は、血管の形態情報（即ち３次元の走行状態を示す情報）も抽出するための形態解析手段１２２を更に備える。形態解析手段１２２は、数１式及び数２式に基づいて血管の形態情報（造影血管像）を得る。

［数１］Vr(x,y,z) = MAX_t=t0,tm(Vt(x,y,z))-Vt0(x,y,z)
［数２］Vs(x,y,z) = Threshold(Vr(x,y,z))
ここで、MAXは各ボクセルV(x,y,z)の時系列区間ｔ＝ｔ0〜ｔmにおける最大値を返す関数である。従って、数１式は造影剤到達前の画素値を時間軸方向のMIP(Maximum Intensity Projection)から差し引くことを意味し、時間方向の最大濃度変化Ｖｒが出力される。ＭＩＰ処理とすることで、最もコントラスト差の大きなデータとの差分となるため、良好に造影血管が抽出され、造影剤の投与持続時間も短くでき、結果的に造影剤投与量が少なくて済む。血流解析の分野ではＭＩＰをＰＶ(Peak Value：ピークバリュー)とも呼ぶ。

数２式では、閾値処理によって設定値以上の濃度変化が観察できた部分のみを抽出する。これは、取得したボリュームデータ２１０には、パーシャルボリューム効果によりＣＴ/ＭＲ画像上で血管として認識されない毛細血管や細血管などの細い血管に貯留した造影剤による濃度変化も実際には含まれているためで、画像上で脳実質として観察できる部位を除外するためである。これにより、血管のみが良好に抽出できる。図２では、Ｖｓ２１２が血管の形態情報を示す。血管の形態情報Ｖｓ２１２は、レンダリング手段１３０に出力される。

［３次元フィルタ］
本実施形態で用いた３次元点像拡がりフィルタ手段１１１の一例を図３に示した。図３は説明のため２次元で示しているが、Ｘ軸、Ｙ軸方向の重み係数Ｗx、Ｗyを示している。これをＺ軸方向にも展開したものが３次元点像拡がり関数Ｗx、Ｗy、Ｗzで、Ｗx、Ｗy、Ｗzはそれぞれ独立しており、ｘ、ｙ、ｚ方向各々に要求される解像度に応じてノイズが十分低減できる拡がりを持っており、スロープ形状やフィルタリングなども含め各局所領域のＳＤなどの統計量に応じて変化させる適応型フィルタとしても良い。これにより、元のボリュームデータのサンプリングピッチを変更することなくノイズ低減が可能である。

［血流パラメータ］
血流パラメータの代表的なものを示す。ＰＴ２２２はPeak Time（ピークタイム）で各ボクセルが最大値を取る時刻をｔ_maxを示す。ＰＴ２２２は数３式により求められる。

［数３］ＰＴ(x,y,z) = t_max, if MAX(Vt(x,y,z))=Vt_max(x,y,z) (3)
ＡＴ２２１はArraival Time（アライバルタイム）で造影剤が各ボクセルに到達した時刻ｔaを示す。ＡＴ２１１は数４式により求められる。

［数４］ＡＴ(x,y,z) = ta (4)
ＡＴ２２１の算出方法は、単純な閾値処理から、ガンマ関数フィッティングを用いる方法など種々存在するが、ここでは特に限定しない。

％ＰＶ（パーセントピーブィ）２２３は前述のＰＶ値（ピークバリュー値）で規格化した濃度であり、数５式で表される。本実施形態ではある時間範囲の中での平均的な造影率とした。ここで、ＡＶＥは区間ｔ＝ｔ_１〜ｔ_２の平均である。

［数５］％ＰＶ(x,y,z) = AVE_t=t1,t2(Vt(x,y,z)/ＰＶ(x,y,z)) (5)
ＡＶＭ２２４はArtery & Vein Mask（アートレイベインマスク）で到達時間ＡＴによって、対象が動脈であるか静脈系であるかを示すビットマスクである。ただし、場合によってはビットマスクではなく、動脈度、静脈度といった曖昧な指標でも良く、ＬＵＴ参照値に対して重み付けしても良いし、時間方向に規格化した値に変換して参照値に作用させるなど種々の応用が考えられる。図４にアートレイベインマスクの例を示す。ある画素の時間濃度曲線４０１、４０２を算出し、各時間濃度曲線におけるＡＴが相対的に早い（ｔart）場合には、その時間濃度曲線４０１は動脈であると判断し、時間濃度曲線におけるＡＴが相対的に遅い（ｔvein）場合には、その時間濃度曲線４０２は静脈であると判断する。

上記各血流パラメータＡＴ２２１、ＰＴ２２２、&ＰＶ２２３、ＡＶＭ２２４は、レンダリング手段１３０に出力される。

［レンダリング］
レンダリング手段１３０について説明する。レンダリング手段１３０は、血流パラメータに基づきレンダリングパラメータを決定するルックアップテーブル（以下「ＬＵＴ」という）参照手段１３１と、血管の形態情報Ｖs２１２に機能画像２１１又はＬＵＴ参照手段１３１が出力したレンダリングパラメータに基づいて、血管の形態情報に血流表示を重畳表示する画像合成手段１３５とを備える。

画像合成手段１３５によるレンダリングの典型的な方法としては、図５に示したようなＰＴ値に時間窓５０１を設ける方法が考えられる。これはＰＴ値が時刻ｔ１〜ｔ２の間にあるボクセルのみをレンダリングの対象とする（あるいは強調色で表示する）。図５の例では破線で示した時間濃度曲線５０２を持つボクセルはレンダリング対象外となり、実線で示した時間濃度曲線５０３、５０４を持つボクセルはレンダリング対象外となる。この時間窓５０１をダイナミック（動的）に変化させることで３次元的な血流の流れを可視化することも可能である。

次にＡＴ値の利用例では、ＰＴ-ＡＴの時間間隔をレンダリング色に作用させる。これにより、ウォッシュイン時間が３次元画像上に表現される。逆に造影剤の一時循環の終了を求めればウォッシュアウト時間が同様に表現できる。この例ではダイナミックな３次元表示ではなく、狭窄の前後での循環の違いなどを把握することが可能となる。

％ＰＶは対象血管の最大濃度変化に対する比であるから、全造影過程に占める濃度変化率を示す。好適な例としては、ＰＴ以前とＰＴ以降で色を変え、さらに％ＰＶを輝度に作用させる。このようにすることで、輝度変化と色で造影過程のどの時相であるかを可視化することができる。この例の場合は、ＰＴ値の例と同様にダイナミックに％ＰＶの時間窓を変更して血流の流れを可視化するのが望ましい。図５の例では、破線の時間濃度曲線５０２を持つボクセルは強調されてレンダリングされ、実線の時間濃度曲線５０３、５０４を持つボクセルは、％ＰＶが低いため、例えば、淡く表示される。

機能画像Ｆ０〜Ｆ２と血管画像Ｖｓは別々にレンダリングして、半透明で重畳表示も可能であり、同時にレンダリングしてＲＧＢ値の決定に血流パラメータを作用させても良い。本発明の特徴は、血管像の３次元レンダリングパラメータに血流情報を作用させることにある。また、ここで言うレンダリングはボリュームレンダリングに限定されるものではなく、ＭＰＲなどの横断像にも適用可能であることは言うまでも無い。

一方で機能画像のレンダリングも種々の手法が考えられる。一例としては、各機能画像Ｆ０〜Ｆ２をそれぞれボクセルのＲＧＢ値に割り振る方法が挙げられる。機能画像は絶対値であるので、異常候補部位の抽出を閾値処理によって行い、対象部位のみをレンダリング対象とするのも好適である。

また、閾値処理よって機能画像上の異常候補領域（領域を求める上で、膨張処理などの一般的な画像処理は当然含むものとする）が決定できると同時に、ＣＴＡ画像の血流パラメータ（例えば、前述のウォッシュイン／アウト値など）からも血流の異常候補血管が特定できる。これら機能異常部位、血流異常血管部位を強調してレンダリングすることで、両者の関係を把握しやすくすることができる。

［ＬＵＴ参照手段］
図６はＬＵＴ参照手段１３１の詳細説明図である。ＬＵＴ参照手段１３１は複数の制御パラメータであるＡＴ,ＰＴ、％ＰＶなどから参照テーブル１３４の参照アドレスを決める参照アドレス演算器１３２と、動静脈マスクＡＶＭの作用点をテーブル参照アドレスとするか参照テーブル値とするかを切り替えるスイッチ１３３と、を備えている。参照アドレス演算は選択された一つのパラメータ（例えばＰＴ）値をアドレス値に変換する演算で、線形・非線形関数など任意である。参照テーブル１３４には、ＡＴ、ＰＴ、％ＰＶ、ＡＶＭの各パラメータについて、それらのパラメータの値と出力する色情報（赤色、青色、色の濃淡など表示色を定義するための情報）が格納されている。これによりＬＵＴ参照手段１３１に入力されたパラメータの値の応じた色情報が画像合成手段１３５に出力される。

［ＭＴＴ画像例］
図７は、パラメータとしてＭＴＴ（平均通過時間）を用いた場合の表示画像例を示す模式図である。図７の血管７００は分岐７０１、７０２を含む血管で、矢印で示したボクセルＡに狭窄がある場合のＭＴＴ画像でＬＵＴを参照した例を示している。狭窄があると投与した造影剤の全てが通過するのに要する時間が延長する。すなわちPerfusionパラメータのＭＴＴ(平均通過時間）は高値を示す。従って、図示したように、狭窄部位以遠のボクセル７０３が異なる値でレンダリングされ、狭窄部位の認識が容易になる。

［ＰＴ画像例］
図８は、パラメータとしてＰＴ（ピークタイム）を用いた場合の表示画像例を示す模式図である。図８は動脈８０１→毛細血管網８０２→静脈８０３の循環経路を示したものである。図８の毛細血管網はあたかも脳実質として画像上で描出されており（造影剤は脳血液関門を通過できないため、毛細血管網がPartial Volume効果により見えている）、血流動態解析の対象ボクセルとなる。血管画素は解析対象ではない。静脈は動脈よりも遅れて造影されるため、ＰＴ(ピーク時間）は静脈の方が高値（遅い時間に相当する）を示す。参照アドレスが大きいほど明度が低くなる参照テーブル（ＬＵＴ)を用いれば、図８に示すようにＰＴの違いに応じて表示色を変更させたレンダリング結果が得られる。

［％ＰＶ画像例］
図９は、図７と同様に分岐を含む血管７００で、各時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３におけるレンダリング結果を示している。ここで、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３である。この例では、％ＰＶを用いてテーブルを参照した。％ＰＶは各時刻の造影剤濃度のピーク値ＰＶに対する比であるから、造影度合いを示す。例えば、時刻ｔ１では、造影剤のピークは分岐前にある。時刻ｔ２では狭窄のあるボクセルＡの直前まで進み、分岐した血管も同じような濃度値を示す。時刻ｔ３になると、狭窄していないに対し、狭窄している血管には遅れて造影される（あるいは通過時間が長くなる）などの差異が現れ、血流の循環動態が把握しやすくなる。また、％ＰＶによるレンダリング結果は各時刻で得られるため、連続的に描画することで、あたかも血液が流れているかのような画像化が可能である。

図１０は、３次元的に血流動態を表示した例である。パラメータとして％ＰＶを用いている。図１０（ａ）は時刻ｔ１における造影状態を、図１０（ｂ）は時刻ｔ２における造影状態を、図１０（ｃ）は時刻ｔ３における造影状態を、図１０（ｄ）は時刻ｔ４における造影状態を示す。図１０（ａ）乃至（ｄ）によれば、時間を経るに従って、血流がどのように広がるかを３次元的に表示することができる。図１０では、４つの画面を並列表示したが、（ａ）乃至（ｄ）をシネ表示し、動的かつ３次元に造影状態を表示するように構成してもよい。図１０では、造影剤濃度が濃い部分を実線１０００で、造影剤濃度が薄い部分を破線１００１で描画した。図１０（ａ）から（ｄ）へ遷移する、即ち時刻ｔ１からｔ４へ経過するにしたがって造影剤が濃い部分１０００が移り行く状態を３次元の血管形状に沿ってレンダリングする。さらに、斜線１０１０、１０１１は、機能状態の３次元分布を重畳表示する。これにより、３次元的に血流の状態および機能状態を表示し、脳血流の状態を把握しやすくなる。

図１０（ａ）から（ｄ）の各画面には、Perfusionアイコン１０５０と、血流アイコン１０６０とを表示する。操作者がPerfusionアイコン１０５０のみをマウスでクリックすると、血管走行パターンと機能画像２１１の空間的分布だけとが重畳表示され、血流アイコン１０６０のみをクリックすると、血管走行パターンに沿って血流情報だけが表示され、Perfusionアイコン１０５０及び血流アイコン１０６０をクリックすると、血管走行パターンと機能画像２１１及び血流情報が重畳表示される。

また、図示はしないものの、Perfusionアイコン１０５０をクリックすると、機能画像２１１のうち、ＣＢＦ，ＣＢＶ、ＭＴＴのどの機能画像を表示するかを選択するためのプルダウンメニューやチェックボタンを表示させ、機能画像を単数または複数種類指定し、３次元表示させることができる。複数種類の機能画像を選択した場合には、画面を分割して並列表示させてもよい。

また、血管走行パターンに沿って表示した機能画像２１１及び/又は血流情報の３次元画像は、図示しない画面上の回転ポインタをマウスで任意の角度に操作させることにより、３次元の任意の回転角度で表示できるようにしてもよい。

上記実施形態では３次元で血流状態と機能画像２１１とを重畳表示したが、２次元で表示しても良い。

図１１に画像処理装置３のハードウェア構成を示す。画像処理装置３は、主として各構成要素の動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）１１、装置の制御プログラムや画像データが格納されたり、プログラム実行時の作業領域となったりするメモリ１２と、オペレーティングシステム（ＯＳ）、周辺機器のデバイスドライブ、後述する比較読影支援をするためのプログラムを含む各種アプリケーションソフト等が格納される磁気ディスク１３と、表示用データを一時記憶する表示メモリ１４と、この表示メモリ１４からのデータに基づいて画像を表示するＣＲＴモニタや液晶モニタ等のモニタ１５と、位置入力装置としてのマウス１６、マウス１６の状態を検出してモニタ１５上のマウスポインタの位置やマウス１６の状態等の信号をＣＰＵ１１に出力するコントローラ１６ａと、キーボード１７と、時系列データ取得手段２から時系列のボリュームデータの入力を受け付けるための通信Ｉ／Ｆ１００（データ入力手段１００に相当）と、上記各構成要素を接続するバス１９とから構成される。

本実施形態に係る血流動態解析装置は、上記磁気ディスクに、造影剤を注入した被検体を医用画像撮影装置で撮影した時系列の撮影データの入力を受け付ける入力ステップと、前記入力された撮影データに基づいて、血管の形状情報及び前記血管の血流状態を示す血流情報を解析する血管情報解析ステップと、前記取得した撮影データに基づいて血流動態解析処理を行い、血流循環の状態を示す機能情報を解析する血流動態解析ステップと、前記血管の形状情報、前記血管の血流情報、及び前記機能情報に基づいて、前記血管の形状に沿って前記血管の血流状態と前記機能情報の分布とを重畳表示した表示画像情報を出力するレンダリングステップと、前記表示画像情報を表示する表示ステップと、をコンピュータに実行させるための血流動態解析プログラムを格納し、このプログラムが、ＣＰＵ１１により適宜主メモリ１２にロードされて実行されることにより実現される。

上記血流動態解析プログラムが入力を受け付ける撮影データは、３次元画像データであって、前記レンダリングステップにおいて、３次元的な血管の形状に沿って、前記血管の血流状態と前記機能情報の３次元的な分布とを重畳表示してもよい。

また、血流動態解析ステップに先立ち、３次元画像データの画素値に対して３次元方向にノイズを低減するための重み付けを加重加算する３次元点像拡がりフィルタステップを含み、血流動態解析ステップにおいて、前記３次元点像広がりフィルタステップにより重み付けを加重加算された各画素値に基づいて前記機能情報を解析してもよい。

また、血管情報解析ステップにおいて、前記血流の状態情報として、前記血管に造影剤が到達した時間、前記血管において造影剤が最も濃くなる時間、前記血管の所定時間における濃度変化の時間平均値、又は該時間平均値を前記所定時間における最大濃度変化値で除した全造影過程に占める濃度変化率、の少なくとも一つの血流パラメータを画素毎に算出し、前記レンダリングステップにおいて、前記血流パラメータに応じたレンダリングパラメータを決定するルックアップテーブルを備え、該ルックアップテーブルにより決定されたレンダリングパラメータに基づいて前記血管の形状に沿って前記血流情報を重畳表示してもよい。

血流動態解析装置１の概略構成図画像処理装置３の構成を示すブロック図３次元点像拡がりフィルタ手段の一例を示す模式図アートレイベインマスクの例を示す模式図ＰＴ時間窓を示す模式図ＬＵＴ参照手段の構成を示すブロック図ＭＴＴ画像例ＰＴ画像例％ＰＶ画像例３次元的に血流動態を表示した例画像処理装置３のハードウェア構成図

符号の説明

１：血流動態解析装置、２：時系列データ取得手段、３：画像処理装置、１００：データ入力手段、１１０：血流動態解析手段、１２０：血管情報解析手段、１３０：レンダリング手段、１４０：表示手段

Claims

造影剤が注入された被検体を医用画像撮影装置で撮影した時系列の撮影データに基づいて、血管の形状情報及び前記血管の血流情報を解析する血管情報解析手段と、
前記撮影された撮影データに基づいて血流の機能情報を解析する機能情報解析手段と、
前記血管の形状情報、前記血管の血流情報、及び前記機能情報に基づいて、前記血管の形状に沿って前記血管の血流状態と前記機能情報の分布とを重畳した画像情報を生成するレンダリング手段と、
前記生成された画像情報を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする血流動態解析装置。
前記撮影データは、３次元画像データであって、
前記レンダリング手段は、３次元的な血管の形状に沿って、前記血管の血流状態と前記機能情報の３次元的な分布とを重畳表示する、
ことを特徴とする請求項１に記載の血流動態解析装置。
前記機能情報解析手段は、前記３次元画像データの画素値に対して３次元方向に重み付けを加重加算する３次元点像拡がりフィルタ手段を更に備え、
前記機能情報解析手段は、前記３次元点像広がりフィルタ手段により重み付けを加重加算された各画素値に基づいて前記機能情報を解析する、
ことを特徴とする請求項２に記載の血流動態解析装置。
前記血管情報解析手段は、前記血流の状態情報として、前記血管に造影剤が到達した時間、前記血管において造影剤が最も濃くなる時間、前記血管の所定時間における濃度変化の時間平均値、又は該時間平均値を前記所定時間における最大濃度変化値で除した全造影過程に占める濃度変化率、の少なくとも一つの血流パラメータを画素毎に算出し、
前記レンダリング手段は、前記算出された血流パラメータに応じて前記血管の形状に沿った前記血流情報を重畳表示する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の血流動態解析装置。