JP2009028077A - 画像作成方法および装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】心臓表面の細い血管を好適に描出する。
【解決手段】心臓をCT撮影して得たボリュームデータから心臓部分を抽出し、視線方向から見て前側の心臓部分の表面から視線方向に所定の深さ(d)までの範囲のデータ(Dma,Dv)を抽出し、抽出したデータ(Dma,Dv)に対して最大値投影を行って画像を作成する。
【効果】視線方向から見て後側の心筋部分のデータDmbを破棄し、その悪影響を除去するため、心臓表面の細い血管(Dv)を好適に描出できる。
【選択図】図5

Description

本発明は、画像作成方法および装置に関し、さらに詳しくは、心臓表面の細い血管を好適に描出可能な画像作成方法および装置に関する。
従来、血管に造影剤を注入して心臓近辺を撮影する断層像撮影方法および断層像撮影装置が知られている。
特開2007−105242号公報
上記断層像撮影方法および断層像撮影装置により心臓をカバーする複数の断層像を得た後、それら複数の断層像からボリュームデータを作成し、そのボリュームデータから所定のCT値範囲の画素を抽出すると、心臓部分を抽出することが出来る。そして、抽出したデータに対して最大値投影(Maximun Intensity Projection)を行って画像を作成すると、造影剤によって血管内の血液のCT値が最も大きいから、血管の画像を得ることが出来る。
しかし、心臓表面の細い血管は、造影剤効果が小さく、CT値が心筋と近い値になってしまうため、画像にほとんど描出できない問題点があった。
そこで、本発明の目的は、心臓表面の細い血管を好適に描出可能な画像作成方法および装置を提供することにある。
第1の観点では、本発明は、心臓をCT撮影して得たボリュームデータから心臓部分を抽出し、視線方向から見て前側の心臓部分の表面から視線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出し、抽出したデータを基に投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法を提供する。
上記第1の観点による画像作成方法では、心臓部分の表面から視線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出し、抽出したデータのみを基に投影画像を作成するので、心筋の厚さより小さい深さに設定しておけば、心筋からの妨害を抑制して、心臓表面の細い血管を好適に描出可能になる。
第2の観点では、本発明は、前記第1の観点による画像作成方法において、前記抽出したデータに対して最大値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法を提供する。
上記第2の観点による画像作成方法では、心臓部分の表面から視線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出し、抽出したデータに対してのみ最大値投影を行うので、心筋の厚さより小さい深さに設定しておけば、心筋からの妨害を抑制して、心臓表面の細い血管(CT値が大きい)を好適に描出可能になる。
第3の観点では、本発明は、前記第1の観点による画像作成方法において、前記抽出したデータに対して平均値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法を提供する。
上記第3の観点による画像作成方法では、心臓部分の表面から視線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出し、抽出したデータに対してのみ平均値投影を行うので、心筋の厚さより小さい深さに設定しておけば、心筋からの妨害を抑制して、心臓表面の細い血管(CT値が大きい)を好適に描出可能になる。
第4の観点では、本発明は、前記第1の観点による画像作成方法において、前記抽出したデータに対して最小値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法を提供する。
上記第4の観点による画像作成方法では、心臓部分の表面から視線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出し、抽出したデータに対してのみ最小値投影を行うので、心筋の厚さより小さい深さに設定しておけば、心筋からの妨害を抑制して、心臓表面の細い血管の狭窄部分(CT値が小さい)を好適に描出可能になる。
第5の観点では、本発明は、前記第1から前記第4のいずれかの観点による画像作成方法において、前記深さを操作者が設定変更可能であることを特徴とする画像作成方法を提供する。
上記第5の観点による画像作成方法では、患者ごとに最適の深さを操作者が設定可能になる。
第6の観点では、本発明は、心臓をCT撮影して得たボリュームデータから心臓部分を抽出し、視線方向から見て前側の心臓部分の表面から法線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出し、抽出したデータを基に投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法を提供する。
上記第6の観点による画像作成方法では、心臓部分の表面から該表面についての法線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出し、抽出したデータのみを基に投影画像を作成するので、心筋の厚さより小さい深さに設定しておけば、心筋からの妨害を抑制して、心臓表面の細い血管を好適に描出可能になる。
第7の観点では、本発明は、前記第6の観点による画像作成方法において、前記抽出したデータに対して最大値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法を提供する。
上記第7の観点による画像作成方法では、心臓部分の表面から法線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出し、抽出したデータに対してのみ最大値投影を行うので、心筋の厚さより小さい深さに設定しておけば、心筋からの妨害を抑制して、心臓表面の細い血管(CT値が大きい)を好適に描出可能になる。
第8の観点では、本発明は、前記第6の観点による画像作成方法において、前記抽出したデータに対して平均値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法を提供する。
上記第8の観点による画像作成方法では、心臓部分の表面から法線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出し、抽出したデータに対してのみ平均値投影を行うので、心筋の厚さより小さい深さに設定しておけば、心筋からの妨害を抑制して、心臓表面の細い血管(CT値が大きい)を好適に描出可能になる。
第9の観点では、本発明は、前記第6の観点による画像作成方法において、前記抽出したデータに対して最小値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法を提供する。
上記第9の観点による画像作成方法では、心臓部分の表面から法線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出し、抽出したデータに対してのみ最小値投影を行うので、心筋の厚さより小さい深さに設定しておけば、心筋からの妨害を抑制して、心臓表面の細い血管の狭窄部分(CT値が小さい)を好適に描出可能になる。
第10の観点では、本発明は、前記第1から前記第4のいずれかの観点による画像作成方法において、前記深さを操作者が設定変更可能であることを特徴とする画像作成方法を提供する。
上記第10の観点による画像作成方法では、患者ごとに最適の深さを操作者が設定可能になる。
第11の観点では、本発明は、心臓をCT撮影して得たボリュームデータから心臓部分を抽出する心臓部分抽出手段と、視線方向から見て前側の心臓部分の表面から視線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出する表面データ抽出手段と、抽出したデータを基に投影画像を作成する投影手段とを具備したことを特徴とする画像作成装置を提供する。
上記第11の観点による画像作成装置では、前記第1の観点による画像作成方法を好適に実施できる。
第12の観点では、本発明は、前記第11の観点による画像作成装置において、前記投影手段は、前記抽出したデータに対して最大値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成装置を提供する。
上記第12の観点による画像作成装置では、前記第2の観点による画像作成方法を好適に実施できる。
第13の観点では、本発明は、前記第11の観点による画像作成装置において、前記投影手段は、前記抽出したデータに対して平均値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成装置を提供する。
上記第13の観点による画像作成装置では、前記第3の観点による画像作成方法を好適に実施できる。
第14の観点では、本発明は、前記第11の観点による画像作成装置において、前記投影手段は、前記抽出したデータに対して最小値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成装置を提供する。
上記第14の観点による画像作成装置では、前記第4の観点による画像作成方法を好適に実施できる。
第15の観点では、本発明は、前記第11から前記第14のいずれかの観点による画像作成装置において、前記深さを操作者が設定変更するための操作手段を具備したことを特徴とする画像作成装置を提供する。
上記第15の観点による画像作成装置では、前記第5の観点による画像作成方法を好適に実施できる。
第16の観点では、本発明は、心臓をCT撮影して得たボリュームデータから心臓部分を抽出する心臓部分抽出手段と、視線方向から見て前側の心臓部分の表面から法線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出する表面データ抽出手段と、抽出したデータを基に投影画像を作成する投影手段とを具備したことを特徴とする画像作成装置を提供する。
上記第16の観点による画像作成装置では、前記第6の観点による画像作成方法を好適に実施できる。
第17の観点では、本発明は、前記第16の観点による画像作成装置において、前記投影手段は、前記抽出したデータに対して最大値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成装置を提供する。
上記第17の観点による画像作成装置では、前記第7の観点による画像作成方法を好適に実施できる。
第18の観点では、本発明は、前記第16の観点による画像作成装置において、前記投影手段は、前記抽出したデータに対して平均値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成装置を提供する。
上記第18の観点による画像作成装置では、前記第8の観点による画像作成方法を好適に実施できる。
第19の観点では、本発明は、前記第16の観点による画像作成装置において、前記投影手段は、前記抽出したデータに対して最小値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成装置を提供する。
上記第19の観点による画像作成装置では、前記第9の観点による画像作成方法を好適に実施できる。
第20の観点では、本発明は、前記第16から前記第19のいずれかの観点による画像作成装置において、前記深さを操作者が設定変更するための操作手段を具備したことを特徴とする画像作成装置を提供する。
上記第20の観点による画像作成装置では、前記第10の観点による画像作成方法を好適に実施できる。
本発明の画像作成方法および装置によれば、心筋からの妨害を抑制して、心臓表面の細い血管を好適に描出可能になる。
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図1は、実施例1にかかるX線CT装置100の構成ブロック図である。
このX線CT装置100は、操作コンソール1と、テーブル装置10と、走査ガントリ20とを具備している。
操作コンソール1は、操作者の入力を受け付ける入力装置2と、画像再構成処理や画像作成処理などを実行する中央処理装置3と、走査ガントリ20で取得した投影データを収集するデータ収集バッファ5と、投影データから再構成した断層像や画像作成処理で作成した画像を表示する表示装置6と、プログラムやデータや画像を記憶する記憶装置7とを具備している。
テーブル装置10は、被検体を乗せて走査ガントリ20のボア(空洞部)に入れ出しするクレードル12を具備している。クレードル12は、テーブル装置10に内蔵するモータで昇降(y軸方向)および直線移動(z軸方向)される。
走査ガントリ20は、X線管21と、X線コントローラ22と、コリメータ23と、X線検出器24と、DAS(Data Acquisition System)25と、被検体の体軸の回りにX線管21などを回転させる回転部コントローラ26と、走査ガントリ20を回転軸の前方または後方に傾斜させるときの制御を行うチルトコントローラ27と、制御信号などを操作コンソール1やテーブル装置10とやり取りする制御コントローラ29と、スリップリング30とを具備している。
クレードル12の直線移動量はテーブル装置10に内蔵するエンコーダによりカウントされ、制御コントローラ29にて直線移動量からクレードル12のz軸座標を算出し、スリップリング30を経由してDAS25にz軸座標が送られる。
X線検出器24で得られた投影データは、DAS25でAD変換され、z軸座標を付加され、スリップリング30を経由し、データ収集バッファ5へ転送される。
中央処理装置3は、データ収集バッファ5に収集した投影データに対して、前処理および画像再構成処理を行ない、断層像を生成し、断層像を表示装置6に表示する。また、連続して並ぶz軸位置の断層像からボリュームデータを作成する。さらに、ボリュームデータから演算により画像を作成し、表示装置6に表示する。
図2は、実施例1に係る心臓表面血管描出処理の手順を示すフロー図である。
ステップP1では、心臓をCT撮影して得たボリュームデータから心筋や血管を含むCT値範囲のデータを抽出する。すなわち、図3に示すように、心臓部分Dhを抽出する。
ステップP2では、デフォルトの視線方向(例えば図3に示す−Y方向)から見た心臓部分の画像を作成し、表示する。
ステップP3では、操作者が視線方向を変更したかチェックし、変更したならステップP4へ進み、変更してないならステップP5へ進む。
ステップP4では、変更後の視線方向から見た心臓部分の画像を作成し、表示する。そして、ステップP3に戻る。
ステップP5では、操作者が演算方法を選択したかチェックし、選択したならステップP6aへ進み、選択してないならステップP3に戻る。演算方法の選択肢は、例えば最大値投影、平均値投影、最小値投影がある。
ステップP6aでは、視線方向から見て前側の心臓部分の表面から視線方向にデフォルトの深さまでの範囲のデータを抽出する。
例えば図4に示すように心臓部分Dhに心筋のデータDmと心臓表面の細い血管のデータDvとが含まれるモデルを想定し、図5に示すようにデフォルトの深さdが心筋の厚さよりも小さいならば、視線方向から見て前側の心筋部分のデータDmaと心臓表面の細い血管のデータDvとが抽出され、視線方向から見て後側の心筋部分のデータDmbが破棄される。
ステップP7では、抽出したデータに対して操作者が選択した演算方法で投影処理して画像を作成し、表示する。この画像は、視線方向から見て後側の心筋部分のデータDmbに妨害されないで作成されるため、操作者が選択した演算方法が最大値投影や平均値投影のときは心臓表面の細い血管を好適に描出している。また、操作者が選択した演算方法が最小値投影のときは心臓表面の細い血管の狭窄部分を好適に描出している。
ステップP8では、操作者が演算方向を変更したかチェックし、変更したならステップP7に戻り、変更してないならステップP9へ進む。
ステップP9では、操作者が深さを変更したかチェックし、変更したならステップP10aへ進み、変更してないならステップP11へ進む。
ステップP10aでは、視線方向から見て前側の心臓部分の表面から視線方向に変更後の深さまでの範囲のデータを抽出する。そして、ステップP7に戻る。
ステップP11では、操作者が視線方向を変更したかチェックし、変更したならステップP12aへ進み、変更してないならステップP13へ進む。
ステップP12aでは、変更された視線方向から見て前側の心臓部分の表面から視線方向に現深さまでの範囲のデータを抽出する。そして、ステップP7に戻る。
ステップP13では、操作者が終了を指示したかチェックし、指示したなら処理を終了し、指示してないならステップP8に戻る。
実施例1のX線CT装置100によれば、心筋からの妨害を抑制して、心臓表面の細い血管を好適に描出可能になる。また、患者ごとに最適の深さを操作者が設定可能になる。
図6は、実施例2に係る心臓表面血管描出処理の手順を示すフロー図である。
ステップP6b,P10b,P12b以外は実施例1と同じなので説明を省略し、ステップP6b,P10b,P12bのみについて説明する。
ステップP6bでは、視線方向から見て前側の心臓部分の表面から法線方向にデフォルトの深さまでの範囲のデータを抽出する。
例えば図7に示すように、視線方向から見て前側の心臓部分の表面を滑らかに包む包絡面eを算出し、その包絡面eに対して法線方向にデフォルトの深さまでの範囲のデータを抽出する。包絡面eを算出するのは、心臓部分の表面の凹凸の影響を抑制するためである。デフォルトの深さdが心筋の厚さよりも小さいならば、視線方向から見て前側の心筋部分のデータDmaと心臓表面の細い血管のデータDvとが抽出され、視線方向から見て後側の心筋部分のデータDmbが破棄される。
ステップP10aでは、視線方向から見て前側の心臓部分の表面(実際には包絡面e)から法線方向に変更後の深さまでの範囲のデータを抽出する。そして、ステップP7に戻る。
ステップP12aでは、変更された視線方向から見て前側の心臓部分の表面(実際には包絡面e)から法線方向に現深さまでの範囲のデータを抽出する。そして、ステップP7に戻る。
実施例2のX線CT装置によれば、心筋からの妨害を抑制して、心臓表面の細い血管を好適に描出可能になる。また、患者ごとに最適の深さを操作者が設定可能になる。
本発明の画像作成方法および装置は、心臓表面の細い血管を描出するのに利用できる。
実施例1に係るX線CT装置を示すブロック図である。 実施例1に係る心臓表面血管描出処理を示すフロー図である。 抽出された心臓部分および視線方向の概念図である。 心臓部分を構成する心筋のデータ及び血管のデータを示す概念図である。 実施例1において抽出されたデータと破棄される心筋のデータを示す概念図である。 実施例2に係る心臓表面血管描出処理を示すフロー図である。 実施例2において抽出されたデータと破棄される心筋のデータを示す概念図である。
符号の説明
1 操作コンソール
2 入力装置
3 中央処理装置
6 表示装置
7 記憶装置
10 テーブル装置
20 走査ガントリ
100 X線CT装置
d 深さ
Dh 心臓部分
Dm 心筋のデータ
Dv 血管のデータ

Claims (20)

  1. 心臓をCT撮影して得たボリュームデータから心臓部分を抽出し、視線方向から見て前側の心臓部分の表面から視線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出し、抽出したデータを基に投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法。
  2. 請求項1に記載の画像作成方法において、前記抽出したデータに対して最大値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法。
  3. 請求項1に記載の画像作成方法において、前記抽出したデータに対して平均値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法。
  4. 請求項1に記載の画像作成方法において、前記抽出したデータに対して最小値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法。
  5. 請求項1から請求項4のいずれかに記載の画像作成方法において、前記深さを操作者が設定変更可能であることを特徴とする画像作成方法。
  6. 心臓をCT撮影して得たボリュームデータから心臓部分を抽出し、視線方向から見て前側の心臓部分の表面から法線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出し、抽出したデータを基に投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法。
  7. 請求項6に記載の画像作成方法において、前記抽出したデータに対して最大値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法。
  8. 請求項6に記載の画像作成方法において、前記抽出したデータに対して平均値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法。
  9. 請求項6に記載の画像作成方法において、前記抽出したデータに対して最小値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成方法。
  10. 請求項6から請求項9のいずれかに記載の画像作成方法において、前記深さを操作者が設定変更可能であることを特徴とする画像作成方法。
  11. 心臓をCT撮影して得たボリュームデータから心臓部分を抽出する心臓部分抽出手段と、視線方向から見て前側の心臓部分の表面から視線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出する表面データ抽出手段と、抽出したデータを基に投影画像を作成する投影手段とを具備したことを特徴とする画像作成装置。
  12. 請求項11に記載の画像作成装置において、前記投影手段は、前記抽出したデータに対して最大値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成装置。
  13. 請求項11に記載の画像作成装置において、前記投影手段は、前記抽出したデータに対して平均値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成装置。
  14. 請求項11に記載の画像作成装置において、前記投影手段は、前記抽出したデータに対して最小値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成装置。
  15. 請求項11から請求項14のいずれかに記載の画像作成装置において、前記深さを操作者が設定変更するための操作手段を具備したことを特徴とする画像作成装置。
  16. 心臓をCT撮影して得たボリュームデータから心臓部分を抽出する心臓部分抽出手段と、視線方向から見て前側の心臓部分の表面から法線方向に所定の深さまでの範囲のデータを抽出する表面データ抽出手段と、抽出したデータを基に投影画像を作成する投影手段とを具備したことを特徴とする画像作成装置。
  17. 請求項16に記載の画像作成装置において、前記投影手段は、前記抽出したデータに対して最大値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成装置。
  18. 請求項16に記載の画像作成装置において、前記投影手段は、前記抽出したデータに対して平均値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成装置。
  19. 請求項16に記載の画像作成装置において、前記投影手段は、前記抽出したデータに対して最小値投影を行って投影画像を作成することを特徴とする画像作成装置。
  20. 請求項16から請求項19のいずれかに記載の画像作成装置において、前記深さを操作者が設定変更するための操作手段を具備したことを特徴とする画像作成装置。
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