JP2009160235A - Medical image processor, medical image diagnostic apparatus, and x-ray ct system - Google Patents

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史樹 中野
Hitoshi Yamagata
仁 山形
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical image processor which displays an image expressing the connection between the abnormal section of a wall motion and a narrowed portion of a blood vessel on the basis of an ultrasonic tomogram of the heart generated by an ultrasonic diagnostic apparatus and a three-dimensional image of the heart and the arteria coronaria generated by an X-ray CT device or an MRI. <P>SOLUTION: The processor is provided with an abnormal section extraction part 101 which obtains coordinate information on the abnormal section of the wall motion of the heart; an arteria coronaria extraction part 102 which obtains coordinate information on the arteria coronaria; a mapping part 103 which expresses the coordinate information on the abnormal section and the coordinate information on the arteria coronaria at the same three-dimensional coordinates; a distance calculation part 105 which calculates distances from respective points of the arteria coronaria to the abnormal section; a blood vessel cross section calculation part 106 which calculates cross-section areas at the respective points of the arteria coronaria; and an image generation part 107 which generates a graph which associates the arteria coronaria, the distances to the abnormal section from the respective points of the arteria coronaria, and the cross section area at the respective points of the arteria coronaria with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、心臓の心筋内膜側の壁運動と冠動脈の関連を表示する医用画像処理装置及び医用画像診断装置に関する。さらに詳しくは、壁運動を基に狭窄率の高い血管部位を抽出する医用画像処理装置、およびそれを用いた医用画像診断装置、特にX線CT装置に関する。   The present invention relates to a medical image processing apparatus and a medical image diagnostic apparatus that display a relationship between a wall motion on the myocardial intima side of a heart and a coronary artery. More specifically, the present invention relates to a medical image processing apparatus that extracts a blood vessel portion having a high stenosis rate based on wall motion, and a medical image diagnostic apparatus using the medical image processing apparatus, particularly an X-ray CT apparatus.

心臓の心筋内膜側の壁運動(以下では、単に「壁運動」という。)の異常部位の診断に関しては、超音波診断装置を使用して患者に負荷をかけていない状態の超音波画像、及び患者に負荷をかけた状態の超音波画像を収集している。そして、この超音波画像を基に壁運動の動作を観察し、心臓の異常部位を抽出することが行われている。   Regarding the diagnosis of an abnormal site of wall motion on the myocardial intima side of the heart (hereinafter simply referred to as “wall motion”), an ultrasonic image in a state where no load is applied to the patient using an ultrasonic diagnostic apparatus, In addition, an ultrasound image is collected in a state where the patient is loaded. Then, the motion of the wall motion is observed based on this ultrasonic image, and an abnormal part of the heart is extracted.

また、冠動脈の狭窄部位の診断に関しては、X線CT装置やMRI装置により血管の断面図などの画像を収集し、狭窄率解析アルゴリズムを用いて診断を行っている。例えば特許文献1には、CT画像やMRI画像に基づいて冠動脈を抽出する発明が開示されている。この発明では、心臓画像の輝度や色を解析することにより、冠動脈の画像領域を抽出する。そして、抽出した冠動脈の分岐点や先端部などの特徴点を抽出し、その特徴点の時相毎の動きを追うことで、心臓の異常な動きを検出している。   As for diagnosis of a stenosis site in a coronary artery, an image such as a cross-sectional view of a blood vessel is collected by an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus, and diagnosis is performed using a stenosis analysis algorithm. For example, Patent Document 1 discloses an invention for extracting a coronary artery based on a CT image or an MRI image. In this invention, the image area of the coronary artery is extracted by analyzing the luminance and color of the heart image. Then, abnormal points of the heart are detected by extracting feature points such as the extracted branch point and tip of the coronary artery and following the movement of the feature points for each time phase.

従来、前述の特許文献1のように、冠動脈の時相毎の位置を抽出するとともに、X線CT装置で生成された冠動脈の画像を、同じX線CT装置で生成された心臓の画像にマッピングすることにより、心臓の動作の異常を把握することが行われていた。また、超音波診断装置などの医用診断装置で生成された心臓の超音波断層像を用いて、時相毎の心臓の内膜側の特定組織の変位や歪みを求め、その求めた変位や歪みの値を基準となる値と比較することで壁運動の異常を求める技術が提案されている。   Conventionally, as in Patent Document 1 described above, the position of each coronary artery is extracted for each phase, and the coronary artery image generated by the X-ray CT apparatus is mapped to the heart image generated by the same X-ray CT apparatus. By doing so, it has been performed to grasp abnormalities in the operation of the heart. In addition, using the ultrasonic tomographic image of the heart generated by a medical diagnostic apparatus such as an ultrasonic diagnostic apparatus, the displacement or distortion of a specific tissue on the intima side of the heart for each time phase is obtained, and the obtained displacement or distortion is determined. A technique has been proposed in which an abnormal wall motion is obtained by comparing the value of the value with a reference value.

特開2005−237555号公報JP 2005-237555 A

しかしながら、特許文献1の技術では、冠動脈の状態から心臓の異常を検出することができるが、冠動脈の狭窄部位と心臓の壁運動の異常との関係、特に心臓の内膜側の壁運動の異常との関係は表わすことが困難である。また、心臓の内膜側の特定組織の変位や歪みを基に、心臓の壁運動の異常を求める方法では、心臓の断層像に基づいて心臓の壁運動の異常部位を把握するだけであり、その異常部位と冠動脈の狭窄部位との関係を表わすことは困難である。   However, in the technique of Patent Document 1, an abnormality of the heart can be detected from the state of the coronary artery, but the relationship between the stenosis site of the coronary artery and the abnormality of the wall motion of the heart, in particular, the abnormality of the wall motion on the intima side of the heart The relationship between and is difficult to express. In addition, in the method of calculating the abnormality of the heart wall motion based on the displacement or distortion of the specific tissue on the intima side of the heart, it is only necessary to grasp the abnormal part of the heart wall motion based on the tomographic image of the heart, It is difficult to express the relationship between the abnormal part and the stenosis part of the coronary artery.

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、超音波診断装置で生成された心臓の超音波断層像と、X線CT装置又はMRIなどで生成された心臓及び冠動脈の3次元画像とを基に、心臓の内膜側の壁運動の異常部位と冠動脈の狭窄部位との関連性を表す画像を表示する医用画像処理装置、医用画像診断装置、及びX線CT装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an ultrasonic tomographic image of the heart generated by an ultrasonic diagnostic apparatus and a three-dimensional image of the heart and coronary artery generated by an X-ray CT apparatus or MRI. Based on the above, a medical image processing apparatus, a medical image diagnostic apparatus, and an X-ray CT apparatus for displaying an image representing the relationship between an abnormal part of wall motion on the intima side of the heart and a stenotic part of a coronary artery are provided. It is an object.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の医用画像処理装置は、超音波診断装置で生成された超音波断層像を基に、被検体の心臓の内膜側の壁運動の異常部位の前記超音波断層像上における3次元座標上の座標情報を求める異常部位抽出手段と、超音波診断装置以外の他の医用画像診断装置で生成された前記心臓の3次元画像を基に冠動脈の前記3次元画像上における3次元座標上の座標情報を求める冠動脈抽出手段と、前記異常部位の3次元座標上の座標情報と前記冠動脈の3次元座標上の座標情報とを同一の3次元座標に表わすマッピング手段と、前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離を求める距離算出手段と、前記冠動脈の各点における前記冠動脈の断面積を算出する断面積算出手段と、前記抽出された前記冠動脈と、前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離と、前記冠動脈の各点における前記断面積とを対応させたグラフを生成する画像生成手段と、前記生成されたグラフを表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the medical image processing apparatus according to claim 1 is based on an ultrasonic tomogram generated by an ultrasonic diagnostic apparatus, and an abnormal site of wall motion on the intima side of the heart of a subject. The abnormal part extracting means for obtaining coordinate information on the three-dimensional coordinates on the ultrasonic tomographic image and the three-dimensional image of the heart generated by the medical image diagnostic apparatus other than the ultrasonic diagnostic apparatus Coronary artery extraction means for obtaining coordinate information on three-dimensional coordinates on the three-dimensional image, coordinate information on three-dimensional coordinates of the abnormal part, and coordinate information on three-dimensional coordinates of the coronary artery are set to the same three-dimensional coordinates. Mapping means for representing; distance calculating means for obtaining a distance to the abnormal site at each point of the coronary artery; cross-sectional area calculating means for calculating a cross-sectional area of the coronary artery at each point of the coronary artery; and the extracted coronary artery When Image generation means for generating a graph in which the distance to the abnormal site at each point of the coronary artery is associated with the cross-sectional area at each point of the coronary artery, and display control for displaying the generated graph on the display means Means.

請求項10に記載の医用画像処理装置は、超音波診断装置で生成された超音波断層像を基に、被検体の心臓の内膜側の壁運動の異常部位の前記超音波断層像上における3次元座標上の座標情報を求める異常部位抽出手段と、超音波診断装置以外の他の医用画像診断装置で生成された前記心臓の3次元画像を基に冠動脈の前記3次元画像上における3次元座標上の座標情報を求める冠動脈抽出手段と、前記異常部位の3次元座標上の座標情報と前記冠動脈の3次元座標上の座標情報とを同一の3次元座標に表わすマッピング手段と、前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離を求める距離算出手段と、前記心臓の前記冠動脈を含む所定距離の断層像を生成し、前記異常部位までの距離を基に前記冠動脈の長さ方向の位置に対応させて前記断層像の前記冠動脈を配色した画像を生成する前記画像生成手段と、前記生成された画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とするものである。   The medical image processing apparatus according to claim 10, based on the ultrasonic tomographic image generated by the ultrasonic diagnostic apparatus, on the ultrasonic tomographic image of the abnormal part of the wall motion on the intima side of the subject's heart. 3D on the 3D image of the coronary artery based on the 3D image of the heart generated by the abnormal part extracting means for obtaining coordinate information on the 3D coordinates and the medical image diagnostic apparatus other than the ultrasonic diagnostic apparatus Coronary artery extracting means for obtaining coordinate information on the coordinates, mapping means for representing the coordinate information on the three-dimensional coordinates of the abnormal part and the coordinate information on the three-dimensional coordinates of the coronary artery in the same three-dimensional coordinates, A distance calculating means for obtaining a distance to the abnormal part at each point, and a tomographic image of a predetermined distance including the coronary artery of the heart is generated, and a position in the length direction of the coronary artery based on the distance to the abnormal part is generated. Let me correspond And the image generation means for generating an image color the coronary artery of the tomographic image, it is characterized in that and a display control means for displaying the generated image on the display means.

請求項11に記載の医用画像診断装置は、超音波診断装置で生成された超音波断層像を受けて、被検体の心臓の内膜側の壁運動の異常部位の前記超音波断層像上における3次元座標上の座標情報を求める異常部位抽出手段と、前記心臓を撮像して得たデータを基に前記心臓の外観図の3次元画像を生成する3次元画像生成手段と、前記3次元画像を基に冠動脈の前記3次元画像上における3次元座標上の座標情報を求める冠動脈抽出手段と、前記異常部位の3次元座標上の座標情報と前記冠動脈の3次元座標上の座標情報とを同一の3次元座標に表わすマッピング手段と、前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離を求める距離算出手段と、前記冠動脈の各点における前記冠動脈の断面積を算出する断面積算出手段と、前記抽出された前記冠動脈と、前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離と、前記冠動脈の各点における前記断面積とを対応させたグラフを生成する画像生成手段と、前記生成されたグラフを表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とするものである。   The medical image diagnostic apparatus according to claim 11 receives an ultrasonic tomographic image generated by the ultrasonic diagnostic apparatus, and on the ultrasonic tomographic image of an abnormal site of wall motion on the intima side of the subject's heart. Abnormal part extraction means for obtaining coordinate information on three-dimensional coordinates, three-dimensional image generation means for generating a three-dimensional image of an external view of the heart based on data obtained by imaging the heart, and the three-dimensional image The coronary artery extracting means for obtaining coordinate information of the coronary artery on the three-dimensional image on the three-dimensional image, and the coordinate information of the abnormal part on the three-dimensional coordinate and the coordinate information of the coronary artery on the three-dimensional coordinate are the same. Mapping means represented by three-dimensional coordinates, distance calculating means for obtaining a distance to the abnormal site at each point of the coronary artery, cross-sectional area calculating means for calculating a cross-sectional area of the coronary artery at each point of the coronary artery, Extracted Image generating means for generating a graph in which the coronary artery, the distance to the abnormal site at each point of the coronary artery, and the cross-sectional area at each point of the coronary artery are associated with each other, and the generated graph as display means Display control means for displaying.

請求項12に記載のX線CT装置は、被検体にX線を照射し、該被検体の心臓の外観図の3次元画像を生成する3次元画像生成手段と、前記3次元画像を基に冠動脈の前記3次元画像上における3次元座標上の座標情報を求める冠動脈抽出手段と、超音波診断装置で生成された超音波断層像を基に、被検体の心臓の内膜側の壁運動の異常部位の前記超音波断層像上における3次元座標上の座標情報を求める異常部位抽出手段と、前記異常部位の3次元座標上の座標情報と前記冠動脈の3次元座標上の座標情報とを同一の3次元座標に表わすマッピング手段と、前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離を求める距離算出手段と、前記冠動脈の各点における前記冠動脈の断面積を算出する断面積算出手段と、前記抽出された前記冠動脈と、前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離と、前記冠動脈の各点における前記断面積とを対応させたグラフを生成する画像生成手段と、前記生成されたグラフを表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とするものである。   An X-ray CT apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is based on three-dimensional image generation means for irradiating a subject with X-rays and generating a three-dimensional image of an external view of the heart of the subject, Based on the coronary artery extraction means for obtaining the coordinate information on the three-dimensional coordinates on the three-dimensional image of the coronary artery and the ultrasonic tomogram generated by the ultrasonic diagnostic apparatus, the wall motion of the intima side of the subject's heart is detected. The abnormal part extracting means for obtaining coordinate information on the three-dimensional coordinates on the ultrasonic tomographic image of the abnormal part, and the coordinate information on the three-dimensional coordinates of the abnormal part and the coordinate information on the three-dimensional coordinates of the coronary artery are the same. Mapping means represented by three-dimensional coordinates, distance calculating means for obtaining a distance to the abnormal site at each point of the coronary artery, cross-sectional area calculating means for calculating a cross-sectional area of the coronary artery at each point of the coronary artery, The extracted coronary artery Image generating means for generating a graph in which the distance to the abnormal site at each point of the coronary artery is associated with the cross-sectional area at each point of the coronary artery, and a display for displaying the generated graph on the display means And a control means.

請求項1に記載の医用画像処理装置、請求項11に記載の医用画像診断装置、及び請求項12に記載のX線CT装置によると、冠動脈の断面積と、その冠動脈から異常部位までの距離とを対応させて(例えば、並べて)表示することができる。これにより、操作者は異常部位までの距離の変化が大きい冠動脈の狭窄部位を把握することができる。冠動脈の狭窄部位付近で異常部位との距離が大きく変化する場合には、該冠動脈の狭窄部位が心臓の壁運動の異常を発生させている可能性が高いと推定できる。そのため、操作者は、心臓の壁運動の異常を発生させている可能性が高いと推定される冠動脈を抽出することが可能となり、どの冠動脈にカテーテルを挿入して冠動脈の異常を調べるべきかの優先順位をつけることが可能となる。   According to the medical image processing apparatus according to claim 1, the medical image diagnosis apparatus according to claim 11, and the X-ray CT apparatus according to claim 12, the cross-sectional area of the coronary artery and the distance from the coronary artery to the abnormal site Can be displayed in correspondence (for example, side by side). Thereby, the operator can grasp | ascertain the constriction site | part of a coronary artery with a large change of the distance to an abnormal site | part. If the distance from the abnormal site changes greatly in the vicinity of the stenosis site of the coronary artery, it can be estimated that the stenosis site of the coronary artery is highly likely to cause an abnormality in the heart wall motion. Therefore, it becomes possible for the operator to extract coronary arteries that are estimated to be highly likely to cause abnormalities in the heart wall motion, and which coronary artery should be inserted to check for abnormal coronary arteries. It is possible to prioritize.

また、請求項10に記載の医用画像処理装置によると、冠動脈の画像に異常部位までの距離に基づいて配色した画像を表示することができる。これにより、操作者は実際の冠動脈上のどの部分に壁運動の異常へ大きな影響を与えている狭窄部位があるかを直感的に把握することが可能となる。   In addition, according to the medical image processing apparatus of the tenth aspect, it is possible to display an image obtained by coloring the coronary artery image based on the distance to the abnormal part. As a result, the operator can intuitively grasp which part of the actual coronary artery has a stenosis part that has a great influence on the abnormality of the wall motion.

〔第1の実施形態〕
以下、この発明の第1の実施形態に係る医用画像処理装置について説明する。図1は本実施形態に係る医用画像処理装置100の機能を表すブロック図である。本実施形態における医用画像処理装置100は、外部の超音波診断装置001及びX線CT装置002と接続されている。この接続はネットワーク経由でもよいし、情報通信を行うケーブルで直接接続されていてもよい。
[First Embodiment]
A medical image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing functions of the medical image processing apparatus 100 according to the present embodiment. The medical image processing apparatus 100 in this embodiment is connected to an external ultrasonic diagnostic apparatus 001 and an X-ray CT apparatus 002. This connection may be via a network or may be directly connected by a cable for performing information communication.

超音波診断装置001は、被検体の心臓に向けて超音波を送信し、該心臓で反射した超音波エコーを受信し、その超音波エコーを基に心臓の超音波断層像を生成する。そして、超音波診断装置001は、生成した超音波断層像を医用画像処理装置100の異常部位抽出部101へ出力する。さらに、本実施形態に係る超音波診断装置001は、一定間隔で被検体の心臓を超音波で走査することで、心臓を表す断層像データを心時相毎に取得する。すなわち超音波診断装置001は、心臓の動画像データを取得する。例えば1周期以上に亘って被検体の心臓を超音波で走査することで、1周期以上に亘る複数の断層像データ(心臓の動画像データ)を取得する。また、ECG信号が取得されている場合、各断層像データにその断層像データが生成されたタイミングで受け付けた心時相を対応付けて異常部位抽出部101へ出力する。これにより、複数の断層像データのそれぞれに、断層像データが生成された心時相が対応付けられて送られる。   The ultrasonic diagnostic apparatus 001 transmits an ultrasonic wave toward the subject's heart, receives an ultrasonic echo reflected by the heart, and generates an ultrasonic tomographic image of the heart based on the ultrasonic echo. Then, the ultrasonic diagnostic apparatus 001 outputs the generated ultrasonic tomogram to the abnormal part extraction unit 101 of the medical image processing apparatus 100. Furthermore, the ultrasound diagnostic apparatus 001 according to the present embodiment acquires tomographic image data representing the heart for each cardiac phase by scanning the subject's heart with ultrasound at regular intervals. That is, the ultrasonic diagnostic apparatus 001 acquires heart moving image data. For example, a plurality of tomographic image data (heart moving image data) over one period or more are acquired by scanning the heart of the subject with ultrasonic waves over one period or more. When an ECG signal is acquired, each tomographic image data is output to the abnormal part extraction unit 101 in association with the cardiac phase received at the timing when the tomographic image data is generated. Thereby, the cardiac time phase in which the tomographic image data is generated is associated with each of the plurality of tomographic image data and sent.

X線CT装置002は、X線照射部及びX線検出部(いずれも不図示)を被検体の体軸に直角方向に回転させ、さらに体軸方向に進みながら心臓に向けてX線を照射し、該心臓を通過したX線を感出する。そして、X線CT装置002は、検出したX線を元に該心臓の3次元画像であるX線CT画像を生成する。そして、X線CT装置は、生成したX線CT画像を医用画像処理装置100の冠動脈抽出部102へ出力する。X線CT装置002は、心臓のX線CT画像を所定の撮影間隔(フレームレート)で複数撮影することにより、心臓の3次元画像を心時相毎に取得する。すなわちX線CT装置002は、心臓の動画像データを取得する。また、ECG信号が取得されている場合、X線CT画像にその断層像データが生成されたタイミングで受け付けた心時相を対応付けて冠動脈抽出部102に出力する。   The X-ray CT apparatus 002 rotates an X-ray irradiation unit and an X-ray detection unit (both not shown) in a direction perpendicular to the body axis of the subject, and further emits X-rays toward the heart while proceeding in the body axis direction. Then, X-rays passing through the heart are sensed. Then, the X-ray CT apparatus 002 generates an X-ray CT image that is a three-dimensional image of the heart based on the detected X-rays. Then, the X-ray CT apparatus outputs the generated X-ray CT image to the coronary artery extraction unit 102 of the medical image processing apparatus 100. The X-ray CT apparatus 002 acquires a plurality of X-ray CT images of the heart at a predetermined imaging interval (frame rate), thereby acquiring a three-dimensional image of the heart for each cardiac phase. That is, the X-ray CT apparatus 002 acquires heart moving image data. If an ECG signal is acquired, the cardiac time phase received at the timing when the tomographic image data is generated is associated with the X-ray CT image and output to the coronary artery extraction unit 102.

図2は超音波断層像からの異常部位の抽出を模式的に表した図である。異常部位抽出部101は、超音波診断装置001から入力された動画像を形成する複数の図2に示す超音波断層像201について心臓壁の各位置の動きを追跡するなどして、心臓の壁運動の状態(変位量、変位方向、変位速度等)を取得する。そして、グラフ202に示すように、異常部位抽出部101は、心臓の壁運動の状態を基に心臓の壁運動の異常を起こしている異常部位203を求め、異常部位203の3次元空間における座標情報を求める。ここで、グラフ202における点線で表されている球体は心臓204を模式的に表したものである。そして、グラフ202では、異常部位203の座標情報のみが求められており、心臓204の座標は特に求めていない状態で、単に全体的な位置の把握のために記載したものであるので心臓204を点線で表している。このような異常部位203の抽出は、従来の任意の手法を適用して行うことができる。この従来の心臓の異常部位203を抽出する方法の一例の概要を説明する。この異常部位抽出部101が本発明における「異常部位抽出手段」にあたる。   FIG. 2 is a diagram schematically showing extraction of an abnormal part from an ultrasonic tomographic image. The abnormal part extraction unit 101 tracks the movement of each position of the heart wall with respect to the plurality of ultrasonic tomographic images 201 shown in FIG. 2 that form the moving image input from the ultrasonic diagnostic apparatus 001. Get the state of motion (displacement, displacement direction, displacement speed, etc.). Then, as shown in the graph 202, the abnormal part extraction unit 101 obtains an abnormal part 203 causing an abnormality in the heart wall motion based on the state of the heart wall motion, and coordinates the abnormal part 203 in the three-dimensional space. Ask for information. Here, the sphere represented by the dotted line in the graph 202 schematically represents the heart 204. In the graph 202, only the coordinate information of the abnormal part 203 is obtained, and the coordinates of the heart 204 are not particularly obtained, and are merely described for grasping the overall position. It is represented by a dotted line. Such extraction of the abnormal part 203 can be performed by applying any conventional technique. An outline of an example of a conventional method for extracting the abnormal portion 203 of the heart will be described. The abnormal part extraction unit 101 corresponds to the “abnormal part extraction unit” in the present invention.

異常部位抽出部101は、超音波断層像201を基に、心臓を表す断層像上にて指定された輪郭を初期輪郭として設定し、取得された心時相が異なる2つの断層像間のパターンマッチングによって、各心時相における輪郭を構成する各点の位置を求める。この輪郭指定は、モニタに表示された拡張末期や縮小末期などの心臓の断層像の内膜の輪郭を指定する。同様に、操作者は心臓の断層像における外膜の輪郭を指定する。この内膜と外膜が指定された断層像における内膜と外膜の輪郭が初期輪郭と設定される。そして、操作者によって、所定の心時相の内膜及び外膜の2次元的な輪郭が指定されると、異常部位抽出部101は、スペックルパターンを用いた2画像間のパターンマッチングによって各心時相で取得された超音波断層像201毎に、初期輪郭によって指定された内膜及び外膜の2次元的な輪郭を構成する各点の位置を求める。そして、異常部位抽出部101は、内膜及び外膜の2次元的な輪郭を構成する各点を時間的に追跡する。そして、異常部位抽出部101は、このスペックルパターンを用いたパターンマッチングによって、初期輪郭に設定された内膜及び外膜の輪郭を構成する各点における移動ベクトルを描く断層像データが生成された時相毎に求め、内膜及び外膜の輪郭を構成する各点における移動ベクトルを時間的に追跡する。このようにして、異常部位抽出部101は、各心時相における内幕及び外膜の2次元的な輪郭を構成する各点の座標を得る。そして、異常部位抽出部101は、各心時相における内膜及び外膜の2次元的な輪郭を構成する各点の座標情報に基づいて、各心時相における内膜及び外膜の変位を求める。そして、異常部位抽出部101は、各心時相における内膜及び外膜の変位に基づいて、各心時相における心筋の歪みを求める。異常部位抽出部101は、各心時相における各箇所の心筋の歪みを時間微分することで、歪みの時間変化率を表す歪み率を心時相毎に求める。そして、異常部位抽出部101は、各箇所における歪みの最大値(最大歪み)で規格化された歪み率を基に、所定の閾値以上の部分を異常な壁運動を起こしている異常部位として抽出する。異常部位抽出部101は、このようにして求めた2次元の超音波断層像201上の異常部位の点を、スキャン方向や深度などのスキャン情報を基に超音波断層像201に対応するグラフ202で表される3次元の座標空間上で表される異常部位203の座標情報として表現する。以上のように、異常部位抽出部101により超音波断層像201に対応する3次元の座標空間における異常部位203の座標情報が求められる。ここで、異常部位203は1つとは限らず、複数の異常部位203が検出されてもよい。その場合には、複数の異常部位203の3次元の座標情報が求められることになる。   The abnormal part extraction unit 101 sets, as an initial contour, a contour designated on a tomographic image representing the heart based on the ultrasonic tomographic image 201, and a pattern between two acquired tomographic images having different cardiac phases. The position of each point constituting the contour in each cardiac time phase is obtained by matching. This contour designation designates the contour of the intima of the tomographic image of the heart such as the end diastole and the end diastole displayed on the monitor. Similarly, the operator designates the contour of the adventitia in the tomographic image of the heart. The contours of the intima and outer membrane in the tomographic image in which the intima and outer membrane are designated are set as the initial contour. When the two-dimensional contours of the intima and epicardium of a predetermined cardiac phase are designated by the operator, the abnormal site extraction unit 101 performs pattern matching between two images using a speckle pattern. For each ultrasonic tomographic image 201 acquired in the cardiac phase, the position of each point constituting the two-dimensional contour of the intima and outer membrane designated by the initial contour is obtained. Then, the abnormal part extraction unit 101 temporally tracks each point constituting the two-dimensional contour of the intima and outer membrane. Then, the abnormal part extraction unit 101 generates tomographic image data that draws a movement vector at each point constituting the intima and epicardium contours set as the initial contour by pattern matching using the speckle pattern. It is obtained for each time phase, and the movement vector at each point constituting the contours of the intima and epicardium is traced in time. In this way, the abnormal part extraction unit 101 obtains the coordinates of each point constituting the two-dimensional contour of the inner curtain and outer membrane in each cardiac phase. Then, the abnormal part extraction unit 101 calculates the displacement of the intima and epicardium in each cardiac phase based on the coordinate information of each point constituting the two-dimensional contours of the intima and epicardium in each cardiac phase. Ask. Then, the abnormal part extraction unit 101 obtains the myocardial distortion in each cardiac phase based on the displacement of the intima and epicardium in each cardiac phase. The abnormal part extraction unit 101 obtains a distortion rate representing a temporal change rate of distortion for each cardiac phase by differentiating temporally the myocardial distortion at each location in each cardiac phase. Then, the abnormal part extraction unit 101 extracts a part equal to or greater than a predetermined threshold as an abnormal part causing abnormal wall motion based on the distortion rate normalized by the maximum distortion value (maximum distortion) at each part. To do. The abnormal part extraction unit 101 uses the graph 202 corresponding to the ultrasonic tomographic image 201 based on the scanning information such as the scanning direction and the depth for the point of the abnormal part on the two-dimensional ultrasonic tomographic image 201 obtained in this way. It is expressed as coordinate information of the abnormal part 203 represented on the three-dimensional coordinate space represented by As described above, the abnormal part extraction unit 101 obtains the coordinate information of the abnormal part 203 in the three-dimensional coordinate space corresponding to the ultrasonic tomographic image 201. Here, the number of abnormal sites 203 is not limited to one, and a plurality of abnormal sites 203 may be detected. In that case, three-dimensional coordinate information of a plurality of abnormal sites 203 is obtained.

本実施形態では予め歪み率の閾値を設定しておき、その閾値を超えた歪み率を有する部分を壁運動の異常部位203としているが、これは他の方法でも良く、例えば心臓に負荷をかけた場合の超音波画像と心臓に負荷を掛けない場合の超音波断層像とを比較することにより異常部位203を抽出する構成でも良く、また正常時の超音波断層像と異常時の超音波断層像とを比較することにより異常部位203を抽出する構成でもよい。   In this embodiment, a threshold value of the strain rate is set in advance, and the portion having the strain rate exceeding the threshold value is used as the abnormal portion 203 of the wall motion. However, this may be another method. For example, a load is applied to the heart. The abnormal part 203 may be extracted by comparing the ultrasonic image in the case of the normal and the ultrasonic tomographic image in the case where no load is applied to the heart, or the normal ultrasonic tomogram and the abnormal ultrasonic tomogram. The configuration may be such that the abnormal part 203 is extracted by comparing with an image.

異常部位抽出部101は、求めた超音波3次元画像に対応する3次元空間における異常部位203の座標情報をマッピング部103及び画像生成部107へ出力する。   The abnormal part extraction unit 101 outputs the coordinate information of the abnormal part 203 in the three-dimensional space corresponding to the obtained ultrasonic three-dimensional image to the mapping unit 103 and the image generation unit 107.

図3はX線CT画像からの冠動脈の抽出を模式的に表した図である。冠動脈抽出部102は、図3のX線CT装置から入力される心臓のX線CT画像301を解析して、グラフ303のように冠動脈304の画像領域を抽出し、X線CT画像301に対応する3次元空間における冠動脈304の座標情報を取得する。ここで、X線CT画像301における球体は心臓302を模式的に表したものである。このような冠動脈304の座標情報の算出は、従来の任意の手法を適用して行うことができる。そこで、この冠動脈抽出部102による冠動脈304の座標情報の抽出の方法の一例の概要を以下に説明する。この冠動脈抽出部102が本発明における「冠動脈抽出手段」にあたる。   FIG. 3 is a diagram schematically showing the extraction of the coronary artery from the X-ray CT image. The coronary artery extraction unit 102 analyzes the heart X-ray CT image 301 input from the X-ray CT apparatus in FIG. 3, extracts an image area of the coronary artery 304 as shown in the graph 303, and corresponds to the X-ray CT image 301. The coordinate information of the coronary artery 304 in the three-dimensional space to be acquired is acquired. Here, the sphere in the X-ray CT image 301 schematically represents the heart 302. Such calculation of the coordinate information of the coronary artery 304 can be performed by applying any conventional method. Therefore, an outline of an example of a method for extracting the coordinate information of the coronary artery 304 by the coronary artery extracting unit 102 will be described below. The coronary artery extraction unit 102 corresponds to “coronary artery extraction means” in the present invention.

心臓のX線CT画像301において、冠動脈304の画像領域は心臓302の他の画像領域(特に冠動脈の周辺領域)と異なる輝度や色で表現されている。冠動脈抽出部102は、心臓のX線CT画像301の輝度や色を解析することにより、冠動脈304の画像領域を抽出する。例えば、冠動脈抽出部102は、まず、冠動脈304の画像領域における冠動脈の根元位置を決定する。冠動脈304は根元から分岐して表層に張り巡らされた血管であり、心筋に血液を供給している。冠動脈抽出部102は、大動脈の根元位置を特定し(操作者が手動操作で特定してもよい。)その特定位置の近傍の画素値(ピクセル値)を抽出する。そして、冠動脈抽出部102は、冠動脈304の根元位置にほぼ等しい画素値を有する画素を、心臓302の3次元画像を形成する画素から選択することにより冠動脈304の画像領域を抽出する。そして、冠動脈抽出部102は、抽出した冠動脈304の画像領域を基に、X線CT装置で生成されたX線CT画像301に対応した3次元空間における冠動脈304の座標情報を取得する。   In the X-ray CT image 301 of the heart, the image area of the coronary artery 304 is represented by a different brightness and color from other image areas of the heart 302 (particularly the peripheral area of the coronary artery). The coronary artery extraction unit 102 extracts the image area of the coronary artery 304 by analyzing the luminance and color of the X-ray CT image 301 of the heart. For example, the coronary artery extraction unit 102 first determines the root position of the coronary artery in the image region of the coronary artery 304. The coronary artery 304 is a blood vessel that branches from the base and stretches around the surface layer, and supplies blood to the myocardium. The coronary artery extraction unit 102 specifies the root position of the aorta (the operator may specify it manually), and extracts a pixel value (pixel value) in the vicinity of the specified position. Then, the coronary artery extraction unit 102 extracts an image region of the coronary artery 304 by selecting a pixel having a pixel value substantially equal to the root position of the coronary artery 304 from pixels forming a three-dimensional image of the heart 302. Then, the coronary artery extraction unit 102 acquires coordinate information of the coronary artery 304 in a three-dimensional space corresponding to the X-ray CT image 301 generated by the X-ray CT apparatus based on the extracted image area of the coronary artery 304.

また、冠動脈抽出部102は、抽出された冠動脈304の画像領域の画素を追跡(トレース)していくことにより、冠動脈304の血流方向を求めることができる。   Further, the coronary artery extraction unit 102 can obtain the direction of blood flow of the coronary artery 304 by tracing (tracing) pixels of the extracted image area of the coronary artery 304.

冠動脈抽出部102は、取得したX線CT装置で生成されたX線CT画像301に対応した3次元空間における冠動脈304の座標情報をマッピング部103、及び中心線抽出部104へ出力する。   The coronary artery extraction unit 102 outputs the coordinate information of the coronary artery 304 in the three-dimensional space corresponding to the X-ray CT image 301 generated by the acquired X-ray CT apparatus to the mapping unit 103 and the centerline extraction unit 104.

また、冠動脈抽出部102は、冠動脈304の座標情報及び冠動脈304の血流方向を血管断面積算出部106へ出力する。   Further, the coronary artery extraction unit 102 outputs the coordinate information of the coronary artery 304 and the blood flow direction of the coronary artery 304 to the blood vessel cross-sectional area calculation unit 106.

図4はマッピング部103による異常部位203と冠動脈304のマッピングを模式的に表した図である。マッピング部103は、異常部位抽出部101から入力された超音波断層像201に対応した3次元空間における異常部位203の座標情報及び心臓204の座標情報、とX線CT画像301に対応した3次元空間を基に、グラフ401で示すようにX線CT画像301で表される心臓302の上に異常部位203を合成する。さらに、マッピング部103は、異常部位203が合成されたX線CT画像301と、冠動脈抽出部102から入力されたX線CT画像301に対応した3次元空間における冠動脈304の座標情報を基に、グラフ402に示すように異常部位203及び冠動脈304を同一の3次元の座標空間上に表す。この異なる2つの3次元の座標空間を同一の3次元の座標空間として表すことを以下では「マッピング」と呼ぶ。超音波断層像201に対応する3次元空間と、X線CT画像301に対応する3次元空間とのマッピングは、従来の任意の手法を適用して行うことができる。そこで、このマッピング部103による超音波断層像201に対応する3次元空間と、X線CT画像301に対応する3次元空間とのマッピングの方法の一例の概要を以下に説明する。以下では超音波断層像201で定義される3次元空間の座標系を第1の座標系、X線CT画像301で定義される3次元空間の座標系を第2の座標系という。このマッピング部103が本発明における「マッピング手段」にあたる。   FIG. 4 is a diagram schematically showing the mapping between the abnormal site 203 and the coronary artery 304 by the mapping unit 103. The mapping unit 103 includes the coordinate information of the abnormal part 203 and the coordinate information of the heart 204 in the three-dimensional space corresponding to the ultrasonic tomographic image 201 input from the abnormal part extraction unit 101, and the three-dimensional corresponding to the X-ray CT image 301. Based on the space, an abnormal site 203 is synthesized on the heart 302 represented by the X-ray CT image 301 as shown by a graph 401. Further, the mapping unit 103 is based on the coordinate information of the coronary artery 304 in the three-dimensional space corresponding to the X-ray CT image 301 in which the abnormal part 203 is synthesized and the X-ray CT image 301 input from the coronary artery extraction unit 102. As shown in the graph 402, the abnormal part 203 and the coronary artery 304 are represented on the same three-dimensional coordinate space. Hereinafter, expressing two different three-dimensional coordinate spaces as the same three-dimensional coordinate space is referred to as “mapping”. The mapping between the three-dimensional space corresponding to the ultrasonic tomographic image 201 and the three-dimensional space corresponding to the X-ray CT image 301 can be performed by applying any conventional method. Therefore, an outline of an example of a mapping method between the three-dimensional space corresponding to the ultrasonic tomographic image 201 and the three-dimensional space corresponding to the X-ray CT image 301 by the mapping unit 103 will be described below. Hereinafter, the coordinate system of the three-dimensional space defined by the ultrasonic tomographic image 201 is referred to as a first coordinate system, and the coordinate system of the three-dimensional space defined by the X-ray CT image 301 is referred to as a second coordinate system. This mapping unit 103 corresponds to “mapping means” in the present invention.

マッピング部103に第1の座標系と第2の座標系との間に座標変換パラメータが予め与えられている場合、マッピング部103は、自己が有する座標変換パラメータを用いて第1の座標系における値を第2の座標系における値に変換することで、心臓の壁運動の異常部位203の座標情報を第2の座標値で表現する。これにより、マッピング部103は、心臓の壁運動の異常部位203と心臓の冠動脈304とを同じ座標系(ここでは第2の座標系)で表現する。   When the coordinate conversion parameter is given in advance between the first coordinate system and the second coordinate system to the mapping unit 103, the mapping unit 103 uses the coordinate conversion parameter of the mapping unit 103 in the first coordinate system. By converting the value into a value in the second coordinate system, the coordinate information of the abnormal part 203 of the heart wall motion is expressed by the second coordinate value. Accordingly, the mapping unit 103 represents the abnormal portion 203 of the heart wall motion and the coronary artery 304 of the heart in the same coordinate system (here, the second coordinate system).

なお、これとは逆に冠動脈304の座標情報を第1の座標系で表現するように処理することもできる。また、第1、第2の座標系の双方と変換可能な第3の座標系にて異常部位203の座標情報と冠動脈304の座標情報とを表現するようにしてもよい。   On the contrary, it is possible to process the coordinate information of the coronary artery 304 to be expressed in the first coordinate system. Further, the coordinate information of the abnormal region 203 and the coordinate information of the coronary artery 304 may be expressed by a third coordinate system that can be converted with both the first and second coordinate systems.

次に、マッピング部103に第1の座標系と第2の座標系との間に座標変換パラメータが予め与えられていない場合について説明する。いくつかの基準点が第1の座標系と第2の座標系とに共通に求められる場合には、マッピング部103は、これらの基準点の座標が一方から他方に変換される座標変換パラメータを求める。これにより、一方の座標系で表されている画像を他方の座標系の画像として表すことができる。基準点が明確でない場合には、第1の座標系における画像の小領域が第2の座標系における画像内のどの領域に最も似ているかを検出することによって異なる座標系で表されている2枚の画像間での変換が行える座標変換パラメータを求める。基本的には、2枚の画像が平行移動で重なる関係にある場合に有効である。若干の歪みがあっても適用可能であるが、たとえば大きさが異なるなどの場合には上述したように、画像の特徴を抽出して特徴記述間のマッチングを行う。例えば、超音波3次元画像及びX線CT装置による3次元画像のいずれの画像においても、心臓の中隔はそれぞれの座標系において表現されている。そこで、その心臓の中隔を特徴として抽出し、一方から他方への変換を行える座標変換パラメータを求める。以上の座標変換パラメータは、3次元座標上での平行移動、回転拡大・縮小などの行列の組み合わせで生成される。   Next, a case where no coordinate conversion parameter is given in advance between the first coordinate system and the second coordinate system in the mapping unit 103 will be described. When several reference points are commonly found in the first coordinate system and the second coordinate system, the mapping unit 103 sets a coordinate conversion parameter for converting the coordinates of these reference points from one to the other. Ask. Thereby, an image represented by one coordinate system can be represented as an image of the other coordinate system. If the reference point is not clear, it is represented in a different coordinate system by detecting which region in the image in the second coordinate system is most similar to the small region of the image in the first coordinate system 2. A coordinate conversion parameter capable of converting between images is obtained. Basically, it is effective when two images are overlapped by translation. Although it can be applied even if there is a slight distortion, for example, when the sizes are different, as described above, image features are extracted and matching between feature descriptions is performed. For example, in both the ultrasonic three-dimensional image and the three-dimensional image obtained by the X-ray CT apparatus, the septum of the heart is expressed in each coordinate system. Therefore, the heart septum is extracted as a feature, and coordinate conversion parameters that can be converted from one to the other are obtained. The above coordinate conversion parameters are generated by a combination of matrices such as parallel movement on three-dimensional coordinates, rotation enlargement / reduction, and the like.

マッピング部103は、座標系を一致させた心臓の壁運動の異常部位203の座標情報及び冠動脈304の座標情報を距離算出部105へ出力する。   The mapping unit 103 outputs the coordinate information of the abnormal part 203 of the heart wall motion and the coordinate information of the coronary artery 304 to which the coordinate systems are matched to the distance calculation unit 105.

中心線抽出部104は、冠動脈抽出部102から入力されたX線CT画像に対応する3次元空間における冠動脈の座標情報を基に、冠動脈の中心を通る曲線である中心線を抽出する。この冠動脈の座標情報からの冠動脈の中心線の抽出方法は従来の任意の手法を適用して行うことができる。例えば、中心線の抽出方法の一例としては、冠動脈を一定間隔(例えば0.1mm毎など)で切断したときのそれぞれの断面における内壁の重心を計算し、スプライン補間(具体的には、算出した各重心を3次関数などで繋いで曲線を作成する。)などを用いてそれぞれの重心を曲線で結ぶ方法などを用いる。本実施形態ではこのように冠動脈断面の重心を結ぶ直線を中心線とする。この中心線抽出部104が本発明における「中心線抽出手段」にあたる。   The center line extraction unit 104 extracts a center line that is a curve passing through the center of the coronary artery based on the coordinate information of the coronary artery in the three-dimensional space corresponding to the X-ray CT image input from the coronary artery extraction unit 102. The method for extracting the center line of the coronary artery from the coordinate information of the coronary artery can be performed by applying any conventional method. For example, as an example of the centerline extraction method, the center of gravity of the inner wall in each cross section when the coronary artery is cut at regular intervals (for example, every 0.1 mm) is calculated, and spline interpolation (specifically, calculated) The center of gravity is connected by a cubic function or the like to create a curve. In the present embodiment, a straight line connecting the centroids of the coronary artery cross sections is used as the center line. The centerline extraction unit 104 corresponds to “centerline extraction means” in the present invention.

さらに、中心線抽出部104は、特定の間隔で冠動脈の中心線上の点を抽出する。これは間隔を狭めればより詳細な情報が得られ、間隔を広げれば以下で説明する異常部位までの距離を求める処理が早くなる。本実施形態では、抽出する点の間隔のバラツキを抑えるため冠動脈の中心線に沿って0.1mm間隔で点を抽出する。これは、例えば、中心線上の2点間の距離を求めて一定の間隔毎の点を抽出することで、中心線上のおおよそ等間隔な点を抽出することができる。また、この点の抽出するためには他の基準を用いても良く、例えばX座標、Y座標もしくはZ座標の0.1mm間隔に点を抽出してもよい。また、本実施形態では、中心線抽出部104は、中心線を求めた後に改めて中心線上の点を抽出しているが、間隔の変更が必要ない場合には、中心線を求めるときに抽出した重心を中心線上の点として使用してもよい。   Further, the center line extraction unit 104 extracts points on the center line of the coronary artery at specific intervals. If the interval is narrowed, more detailed information can be obtained, and if the interval is widened, the process for obtaining the distance to the abnormal site described below is accelerated. In this embodiment, points are extracted at intervals of 0.1 mm along the center line of the coronary artery in order to suppress variations in the interval between the points to be extracted. For example, by obtaining the distance between two points on the center line and extracting points at regular intervals, it is possible to extract points at approximately equal intervals on the center line. In addition, other criteria may be used to extract this point. For example, points may be extracted at intervals of 0.1 mm between the X coordinate, the Y coordinate, or the Z coordinate. In the present embodiment, the centerline extraction unit 104 extracts points on the centerline again after obtaining the centerline, but when the interval change is not necessary, the centerline extraction unit 104 extracts the centerline. The center of gravity may be used as a point on the center line.

中心線抽出部104は、求めた中心線上の点の座標情報を距離算出部105及び血管断面積算出部106へ出力する。本実施形態では、マッピングにおいてX線CT画像で定義される座標系に異常部位をマッピングさせているため、中心線抽出部104が求めた中心線上の点の座標情報をそのまま距離算出部105に送信しているが、マッピングにおいて他の座標系を利用した場合には、中心線抽出部104が求めた中心線上の点の座標情報もマッピング部103によってマッピングした座標系に対応した座標に変換した後、その変換して求めた座標情報を距離算出部105へ出力する必要がある。   The center line extraction unit 104 outputs the obtained coordinate information of the points on the center line to the distance calculation unit 105 and the blood vessel cross-sectional area calculation unit 106. In this embodiment, since the abnormal part is mapped in the coordinate system defined by the X-ray CT image in the mapping, the coordinate information of the point on the center line obtained by the center line extraction unit 104 is transmitted to the distance calculation unit 105 as it is. However, when another coordinate system is used in the mapping, the coordinate information of the point on the center line obtained by the center line extraction unit 104 is also converted into coordinates corresponding to the coordinate system mapped by the mapping unit 103. The coordinate information obtained by the conversion needs to be output to the distance calculation unit 105.

図5は距離算出部105による最短距離を用いた中心線上の各点から異常部位までの距離の算出を説明するための図である。距離算出部105は、マッピング部103から入力された異常部位501の座標情報から異常部位501上の点を抽出する。異常部位抽出部101が壁運動の異常部位501を抽出するときに使用した超音波断層像201に対応する3次元空間の座標情報で表される内膜上の点は、マッピング部103で座標変換を行うことによりX線CT画像301に対応する3次元空間で表現された点に変換されている。そこで、例えば距離算出部105は、このマッピング部103で変換された心臓の内膜上の点を抽出することで、異常部位501上の点を抽出することができる。この距離算出部105が本発明における「距離算出手段」にあたる。   FIG. 5 is a diagram for explaining the calculation of the distance from each point on the center line to the abnormal part using the shortest distance by the distance calculation unit 105. The distance calculation unit 105 extracts a point on the abnormal part 501 from the coordinate information of the abnormal part 501 input from the mapping unit 103. A point on the intima represented by the coordinate information in the three-dimensional space corresponding to the ultrasonic tomographic image 201 used when the abnormal part extraction unit 101 extracts the abnormal part 501 of the wall motion is subjected to coordinate conversion by the mapping unit 103. Are converted into points expressed in a three-dimensional space corresponding to the X-ray CT image 301. Therefore, for example, the distance calculation unit 105 can extract points on the abnormal part 501 by extracting points on the intima of the heart converted by the mapping unit 103. This distance calculation unit 105 corresponds to “distance calculation means” in the present invention.

距離算出部105は、中心線抽出部104から入力された冠動脈502の中心線503上の点504から異常部位501上の抽出した各点までの距離を求める。そして、距離算出部105は、求めた距離のうち最短の距離を中心線503上の点504から異常部位501までの距離とする。距離算出部105は、抽出した冠動脈上の中心線503上の全ての点504について異常部位501までの距離の算出を行なう。ここで、異常部位501は前述したように複数存在している場合もある。その場合でも、距離算出部105は、全ての異常部位501上の点に対して距離を算出しそのうちの最短距離を中心線503上の点504から異常部位501までの距離とすればよい。これはたとえ異常部位501が複数の箇所に存在し、冠動脈502の中心線503上の各点504からの距離が複数の異常部位501にまたがる場合でも、その距離は滑らかに変化するはずである。したがって、後述する表示部109への距離の変化の表示を行った場合、各点504からの距離の算出の対象となる異常部位501が異なったとしても、操作者が狭窄部位と距離との関係を把握することへの影響は非常に少ないと考えられるためである。   The distance calculation unit 105 obtains the distance from the point 504 on the center line 503 of the coronary artery 502 input from the center line extraction unit 104 to each extracted point on the abnormal part 501. Then, the distance calculation unit 105 sets the shortest distance among the obtained distances as the distance from the point 504 on the center line 503 to the abnormal part 501. The distance calculation unit 105 calculates the distance to the abnormal part 501 for all the points 504 on the extracted center line 503 on the coronary artery. Here, there may be a plurality of abnormal sites 501 as described above. Even in that case, the distance calculation unit 105 may calculate the distances for all the points on the abnormal part 501 and set the shortest distance among them as the distance from the point 504 on the center line 503 to the abnormal part 501. Even if the abnormal part 501 exists in a plurality of places and the distance from each point 504 on the center line 503 of the coronary artery 502 extends over the plurality of abnormal parts 501, the distance should change smoothly. Therefore, when a change in distance is displayed on the display unit 109, which will be described later, even if the abnormal part 501 from which the distance from each point 504 is calculated is different, the operator has a relationship between the stenosis part and the distance. This is because it is considered that there is very little influence on grasping.

距離算出部105は、中心線503上の各点504の座標情報、及び算出した該各点504からの異常部位501までの距離を画像生成部107へ出力する。   The distance calculation unit 105 outputs the coordinate information of each point 504 on the center line 503 and the calculated distance from each point 504 to the abnormal part 501 to the image generation unit 107.

血管断面積算出部106は、中心線抽出部104から入力された中心線上の点において、冠動脈抽出部102から入力された血管の画像を血管と垂直方向に輪切りにした切断面を求める。より具体的には、まず、血管断面積算出部102は、ある中心線上の点における冠動脈抽出部102が求めた冠動脈の血流方向を取得する。そして、血管断面積算出部102は、該中心線上の点における血流方向に直交する平面の式を求める。そして、血管断面積算出部106は、この平面の式と冠動脈の血管壁の交差領域を求める。これは、前述の平面で切断した断層画面上の輝度が極端に変わる部分を検索することにより血管の内腔の座標情報が求められる。これにより、血管断面積算出部106は、当該点の位置における血管断面の座標情報を取得する。そして、血管断面積算出部106は、求めた血管断面の座標情報を基に、血管の断面積(内腔の面積)を算出する。この血管断面積算出部106が本発明における「断面積算出手段」にあたる。   The blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 obtains a cut surface obtained by cutting the blood vessel image input from the coronary artery extraction unit 102 in a direction perpendicular to the blood vessels at points on the center line input from the center line extraction unit 104. More specifically, first, the blood vessel cross-sectional area calculation unit 102 acquires the blood flow direction of the coronary artery obtained by the coronary artery extraction unit 102 at a point on a certain center line. Then, the blood vessel cross-sectional area calculation unit 102 obtains an expression of a plane orthogonal to the blood flow direction at the point on the center line. Then, the blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 obtains an intersection area between the expression of this plane and the blood vessel wall of the coronary artery. This is because the coordinate information of the lumen of the blood vessel is obtained by searching for a portion where the luminance on the tomographic screen cut at the plane described above changes extremely. Thereby, the blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 acquires coordinate information of the blood vessel cross-section at the position of the point. The blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 calculates the cross-sectional area of the blood vessel (the area of the lumen) based on the obtained coordinate information of the blood vessel cross-section. This blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 corresponds to “cross-sectional area calculation means” in the present invention.

血管断面積算出部106は、中心線抽出部104から入力された中心線上の各点で血管断面の検出を行い、面積を算出していく。本実施形態では、距離計算部006で異常部位までの距離を求めた点と位置を合わせるため、中心線抽出部104から入力された中心線上の点を使用しているが、実際には冠動脈の狭窄部位と冠動脈の中心線上の各点からの異常部位までの距離とのおおよその関係が把握できれば十分であるため、血管断面積算出部106と距離算出部105で使用する中心線上の点が異なってもよい。すなわち、血管断面積算出部106が独自に冠動脈の中心線上の点の座標を抽出する構成にしてもよい。例えば血管断面積算出部106では抽出する点の間隔を0.1mmとし、距離算出部105では抽出する点の間隔を0.2mmにするなどしても良い。   The blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 detects a blood vessel cross-section at each point on the center line input from the center line extraction unit 104, and calculates an area. In the present embodiment, the point on the center line input from the center line extraction unit 104 is used in order to match the position obtained by the distance calculation unit 006 with the distance to the abnormal site. Since it is sufficient to know the approximate relationship between the stenosis site and the distance from each point on the center line of the coronary artery to the abnormal site, the points on the center line used by the blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 and the distance calculation unit 105 are different. May be. In other words, the blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 may independently extract the coordinates of points on the center line of the coronary artery. For example, the blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 may set the interval between extracted points to 0.1 mm, and the distance calculation unit 105 may set the interval between extracted points to 0.2 mm.

血管断面積算出部106は、冠動脈の中心線上の各点における算出した血管の断面積を画像生成部107へ入力する。   The blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 inputs the calculated blood vessel cross-sectional area at each point on the center line of the coronary artery to the image generation unit 107.

画像生成部107は、冠動脈抽出部102からX線CT画像に対応する3次元空間で表された冠動脈の座標情報及び心臓の座標情報の入力を、マッピング部103からX線CT画像に対応する3次元空間で表された心臓の壁運動の異常部位の座標情報の入力を、距離算出部105から冠動脈の中心線上の各点からの異常部位までの距離の情報の入力を、血管断面積算出部106から冠動脈の中心線上の各点における血管の断面積の入力をそれぞれ受ける。この画像生成部107が本発明における「画像生成手段」にあたる。   The image generation unit 107 inputs the coordinate information of the coronary artery and the coordinate information of the heart expressed in the three-dimensional space corresponding to the X-ray CT image from the coronary artery extraction unit 102, and 3 corresponding to the X-ray CT image from the mapping unit 103. Input of coordinate information of an abnormal part of the heart wall motion represented in a three-dimensional space, input of distance information from each point on the center line of the coronary artery from the distance calculation unit 105 to a blood vessel cross-sectional area calculation unit The blood vessel cross-sectional area at each point on the center line of the coronary artery is input from 106. This image generation unit 107 corresponds to “image generation means” in the present invention.

画像生成部107は、MPR(Multi Planar Reformation)の機能を有している。MPRとはX線CT装置で生成されたボリュームデータを基に参照したい断面の画像を生成することができる機能である。   The image generation unit 107 has a function of MPR (Multi Planar Information). MPR is a function that can generate a cross-sectional image to be referred to based on volume data generated by an X-ray CT apparatus.

画像生成部107は、中心線抽出部104から取得した中心線に沿って血管をまっすぐに伸ばし、中心線を含む平面で心臓を切断したときの、図6に示すような冠動脈601及びその近辺の所定距離の心臓の断層部602を表す断層像(以下では、「MPR画像600」という。)を生成する。ここで図6は画像生成部107により生成されるMPR画像の一例の図である。このMPR画像600の作成は従来の任意の手法を適用して行うことができる。例えば、まず、画像生成部107は、中心線抽出部104から取得した中心線上の各点において、冠動脈601の中心線に垂直な断面でX線CT画像を切断し、その切断面での中心線上の点を含む一方向の画素を冠動脈601を含む所定距離内で抽出する。以下では、この抽出した画素の集まりを切断直線という。さらに、画像生成部107は、特定の点における切断直線を基準直線とし、他の点における切断直線の基準直線とのなす角度を取得する。そして、画像生成部107は、抽出した画素中心線上の点がまっすぐ並ぶように並べていき、さらに基準直線とのなす角度分だけ傾けて表示する。これにより、画像生成部107は、図6に示すように冠動脈601の中心線に沿って冠動脈601をまっすぐに伸ばした血管を含む所定距離の心臓の断層部602のMPR画像600を生成する。また、冠動脈601には分岐が存在するものもあるが、画像生成部107は分岐を無視して冠動脈601の断層像を表示する。すなわち、画像生成部107は、冠動脈601が分岐している場合、それら2本の中心線が通る冠動脈601を別個の冠動脈601として表示する。   The image generation unit 107 stretches the blood vessel straight along the center line acquired from the center line extraction unit 104, and cuts the heart along a plane including the center line, and the coronary artery 601 and its vicinity as shown in FIG. A tomographic image (hereinafter referred to as “MPR image 600”) representing the tomographic portion 602 of the heart at a predetermined distance is generated. Here, FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an MPR image generated by the image generation unit 107. The MPR image 600 can be created by applying any conventional method. For example, first, the image generation unit 107 cuts an X-ray CT image at a cross section perpendicular to the center line of the coronary artery 601 at each point on the center line acquired from the center line extraction unit 104, and on the center line on the cut surface. Pixels in one direction including these points are extracted within a predetermined distance including the coronary artery 601. Hereinafter, this collection of extracted pixels is referred to as a cutting straight line. Furthermore, the image generation unit 107 uses a cutting straight line at a specific point as a reference straight line, and acquires an angle between the cutting straight line at another point and the reference straight line. Then, the image generation unit 107 arranges the extracted points on the pixel center line so that they are arranged in a straight line, and further displays the image by inclining it by an angle formed with the reference line. As a result, the image generation unit 107 generates an MPR image 600 of the tomographic part 602 of the heart at a predetermined distance including a blood vessel obtained by extending the coronary artery 601 straight along the center line of the coronary artery 601 as shown in FIG. Further, although there are some branches in the coronary artery 601, the image generation unit 107 ignores the branch and displays a tomographic image of the coronary artery 601. That is, when the coronary artery 601 is branched, the image generation unit 107 displays the coronary artery 601 through which these two center lines pass as separate coronary arteries 601.

画像生成部107は、図7に示すように血管断面積算出部106から入力された冠動脈601の断面積を断面積の最大値が画面に入るように規格化し、それぞれの点をスプライン補間などを用いて滑らかな曲線で結んで作成したグラフ701を、中心線上の各点に対応させて生成したMPR画像600の冠動脈601と並べて表示する。図7は画像生成部107が生成する冠動脈の狭窄部位と心臓の壁運動の異常部位との関連を表す関連性表示画像700の一例の図である。さらに具体的に画像生成部107による関連性表示画像上の冠動脈の断面積を表すグラフの生成を説明する。画像生成部107は図7の関連性表示画像700で表される縦の方向を冠動脈601の長さ方向とする。そして、画像生成部107は図7の関連性表示画像700縦方向を中心線上の点の位置を表す座標軸とする。さらに、画像生成部107は冠動脈601の中心線を断面積の座標の基準となる点0とし冠動脈601と直交する方向を断面積(mm)を表す座標軸とする。本実施形態では、画像生成部107は、図7における左方向に進むにつれて断面積が大きくなるように設定する。ただし、この断面積の座標の基準とする線は中心線と平行な他の線でもよい。そして、画像生成部107は、冠動脈601の長さ方向の位置と断面積を求めた中心線上の点の位置とを対応させて規格化された断面積の値を配置していく。そして、図7に示すように中心線上の各点に対応するよう配置された断面積の値をスプライン補間などを用いて滑らかな曲線で結んでいきグラフ701を作成する。このグラフ701が本発明における「断面積グラフ」にあたる。 As shown in FIG. 7, the image generation unit 107 normalizes the cross-sectional area of the coronary artery 601 input from the blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 so that the maximum value of the cross-sectional area enters the screen, and performs spline interpolation on each point. The graph 701 created by connecting with a smooth curve is displayed side by side with the coronary artery 601 of the MPR image 600 generated corresponding to each point on the center line. FIG. 7 is a diagram showing an example of a relationship display image 700 representing the relationship between the stenosis site of the coronary artery generated by the image generation unit 107 and the abnormal site of the heart wall motion. More specifically, generation of a graph representing the cross-sectional area of the coronary artery on the relevance display image by the image generation unit 107 will be described. The image generation unit 107 sets the vertical direction represented by the relationship display image 700 in FIG. 7 as the length direction of the coronary artery 601. Then, the image generation unit 107 uses the vertical direction of the relevance display image 700 in FIG. 7 as a coordinate axis representing the position of a point on the center line. Further, the image generation unit 107 sets the center line of the coronary artery 601 as a point 0 serving as a reference for the cross-sectional area coordinates, and sets the direction orthogonal to the coronary artery 601 as the coordinate axis representing the cross-sectional area (mm 2 ). In the present embodiment, the image generation unit 107 sets the cross-sectional area to increase as it proceeds in the left direction in FIG. However, the reference line for the coordinates of the cross-sectional area may be another line parallel to the center line. Then, the image generation unit 107 arranges the normalized cross-sectional area values by associating the position in the length direction of the coronary artery 601 with the position of the point on the center line for which the cross-sectional area is obtained. Then, as shown in FIG. 7, the values of the cross-sectional areas arranged so as to correspond to the respective points on the center line are connected by a smooth curve using spline interpolation or the like to create a graph 701. This graph 701 corresponds to the “cross-sectional area graph” in the present invention.

画像生成部107は、距離算出部105から入力された中心線上の各点における異常部位までの距離を距離の最大値が画面に入るように規格化し、さらに、異常部位までの距離を示すそれぞれの点を、スプライン補間などを用いて滑らかな曲線で結び異常部位までの距離のグラフ702を作成し、中心線上の各点に対応させて生成した断層像500の血管と並べて表示する。さらに具体的に画像生成部107による関連性表示画像上の中心線上各点における異常部位までの距離を表すグラフの生成を説明する。画像生成部107は、断面積グラフの場合と同様に、図7の関連性表示画像700で表される縦の方向を冠動脈601の長さ方向とする。そして、画像生成部107は図7の関連性表示画像700縦方向を中心線上の点の位置を表す座標軸とする。さらに、画像生成部107は冠動脈601の中心線を断面積の座標の基準となる0とし冠動脈601と直交する方向を異常部位までの距離(mm)を表す座標軸とする。本実施形態では、画像生成部107は、図7における右方向に進むにつれて異常部位までの距離が長くなるように設定する。ただし、この異常部位までの距離の座標の基準とする線は中心線と平行な他の線でもよい。そして、画像生成部107は、冠動脈601の長さ方向の位置と異常部位までの距離を求めた中心線上の各点の位置とを対応させて規格化された異常部位までの距離の値を配置していく。そして、図7に示すように中心線上の各点に対応するよう配置された異常部位までの距離の値をスプライン補間などを用いて滑らかな曲線で結んでいきグラフ702を作成する。このグラフ701が本発明における「距離グラフ」にあたる。   The image generation unit 107 normalizes the distance to the abnormal part at each point on the center line input from the distance calculation unit 105 so that the maximum value of the distance enters the screen, and further indicates the distance to the abnormal part. The points are connected by a smooth curve using spline interpolation or the like, and a graph 702 of the distance to the abnormal part is created and displayed side by side with the blood vessel of the tomographic image 500 generated corresponding to each point on the center line. More specifically, generation of a graph representing the distance to the abnormal part at each point on the center line on the relevance display image by the image generation unit 107 will be described. Similarly to the case of the cross-sectional area graph, the image generation unit 107 sets the vertical direction represented by the relationship display image 700 in FIG. 7 as the length direction of the coronary artery 601. Then, the image generation unit 107 uses the vertical direction of the relevance display image 700 in FIG. 7 as a coordinate axis representing the position of a point on the center line. Further, the image generation unit 107 sets the center line of the coronary artery 601 as 0 as a reference for the coordinates of the cross-sectional area, and sets the direction orthogonal to the coronary artery 601 as the coordinate axis representing the distance (mm) to the abnormal site. In the present embodiment, the image generation unit 107 sets the distance to the abnormal part to increase as it proceeds in the right direction in FIG. However, the line used as the reference for the coordinates of the distance to the abnormal part may be another line parallel to the center line. Then, the image generation unit 107 arranges the standardized distance values to the abnormal site by associating the position in the length direction of the coronary artery 601 with the position of each point on the center line for which the distance to the abnormal site was obtained. I will do it. Then, as shown in FIG. 7, a graph 702 is created by connecting the values of the distances to the abnormal parts arranged corresponding to the respective points on the center line with a smooth curve using spline interpolation or the like. This graph 701 corresponds to the “distance graph” in the present invention.

また、画像生成部107は、切断直線の座標の中に異常部位の座標情報と一致するものがある場合には、その画素を他の色を配色する。これにより、断層像500上に、異常部位がある場合には図6のように異常部位603として表示される。   In addition, when there is a coordinate that coincides with the coordinate information of the abnormal part in the coordinates of the cutting line, the image generation unit 107 colors the pixel in another color. Thereby, when there is an abnormal part on the tomographic image 500, it is displayed as an abnormal part 603 as shown in FIG.

以上のように、画像生成部107は断層像500上に、血管の断面積のグラフ701、及び異常部位までの距離のグラフ702を配置し、異常部位603に色を配色することで、壁運動の異常部位と冠動脈の狭窄部位との関連を表す画像(以下では「関連性表示画像700」という。)を作成する。そして、画像生成部107は作成した関連性表示画像700を表示制御部108へ出力する。   As described above, the image generation unit 107 arranges the cross-sectional area graph 701 of the blood vessel and the graph 702 of the distance to the abnormal part on the tomographic image 500, and colors the abnormal part 603, thereby moving the wall motion. An image representing the relationship between the abnormal region and the stenosis region of the coronary artery (hereinafter referred to as “relevance display image 700”) is created. Then, the image generation unit 107 outputs the created relevance display image 700 to the display control unit 108.

表示制御部108は、画像生成部107から入力された関連性表示画像700を表示部109に表示させる。ここで、画像生成部107は、冠動脈601の全体を表示させる場合、冠動脈601が長い場合には拡大率を下げることで冠動脈601の全体を表示させる。この表示制御部108が本発明における「表示制御手段」にあたる。   The display control unit 108 causes the display unit 109 to display the relevance display image 700 input from the image generation unit 107. Here, when the entire coronary artery 601 is displayed, the image generation unit 107 displays the entire coronary artery 601 by reducing the enlargement ratio when the coronary artery 601 is long. The display control unit 108 corresponds to “display control means” in the present invention.

ここで、本実施形態に係る医用画像処理装置100で生成された関連性表示画像700を参照すると、冠動脈上の各点とその点における異常部位までの距離を一目で把握することが可能となる。そして、冠動脈の狭窄部位において異常部位までの距離が急激に変化した場合、経験的にその狭窄部位が心臓の壁運動の異常運動を引き起こす原因となっている可能性が高いと推定される。そこで、操作者は冠動脈にカテーテルを挿入して血管の狭窄を調べる場合に、心臓の壁運動の異常運動を引き起こす原因となっている血管にカテーテルを挿入すればいいと判断することが可能となる。   Here, referring to the relevance display image 700 generated by the medical image processing apparatus 100 according to the present embodiment, it becomes possible to grasp at a glance each point on the coronary artery and the distance to the abnormal site at that point. . When the distance to the abnormal site in the stenotic region of the coronary artery changes abruptly, it is estimated from experience that the stenotic region is likely to cause abnormal motion of the heart wall motion. Therefore, when an operator inserts a catheter into the coronary artery to check for stenosis of the blood vessel, the operator can determine that the catheter should be inserted into the blood vessel that causes abnormal motion of the heart wall motion. .

次に、図8を参照して本実施形態に係る医用画像処理装置100における関連性表示画像700の生成及び表示の流れを説明する。ここで、図8は本実施形態に係る医用画像処理装置100における関連性表示画像700の生成及び表示のフローチャートの図である。   Next, a flow of generation and display of the relevance display image 700 in the medical image processing apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 8 is a flowchart of generation and display of the relevance display image 700 in the medical image processing apparatus 100 according to the present embodiment.

ステップS001:超音波診断装置001は、超音波断層像を生成し、生成した該超音波断層像を医用画像処理装置100の異常部位抽出部101へ出力する。   Step S001: The ultrasonic diagnostic apparatus 001 generates an ultrasonic tomographic image and outputs the generated ultrasonic tomographic image to the abnormal part extracting unit 101 of the medical image processing apparatus 100.

ステップS002:X線CT装置002は、X線CT画像を生成し、生成した該X線CT画像を医用画像処理装置100の冠動脈抽出部102へ出力する。   Step S002: The X-ray CT apparatus 002 generates an X-ray CT image and outputs the generated X-ray CT image to the coronary artery extraction unit 102 of the medical image processing apparatus 100.

ステップS003:異常部位抽出部101は、超音波診断装置001から入力された超音波断層像を基に、各心時相における内膜及び外膜の変位量を求め、該変位量から歪み率を算出し、該歪み率が所定の閾値以上の部分を異常な壁運動を起こしている異常部位とすることで、異常部位の超音波断層像に対応する3次元空間における座標情報を求める。   Step S003: The abnormal part extraction unit 101 obtains displacement amounts of the intima and adventitia in each cardiac phase based on the ultrasonic tomogram input from the ultrasonic diagnostic apparatus 001, and calculates a distortion rate from the displacement amount. The coordinate information in the three-dimensional space corresponding to the ultrasonic tomographic image of the abnormal part is obtained by calculating and setting a part having the distortion rate equal to or greater than a predetermined threshold as an abnormal part causing abnormal wall motion.

ステップS004:冠動脈抽出部102は、X線CT装置002から入力されたX線CT画像を基に、指定された冠動脈の根元位置から同様の輝度を有する点を抽出することで、冠動脈のX線CT画像に対応する3次元空間における座標情報を求める。   Step S004: The coronary artery extraction unit 102 extracts a point having the same luminance from the specified root position of the coronary artery based on the X-ray CT image input from the X-ray CT apparatus 002, so that the X-ray of the coronary artery Coordinate information in a three-dimensional space corresponding to the CT image is obtained.

ステップS005:マッピング部103は、異常部位抽出部101より入力された異常部位の超音波断層像に対応する3次元空間における座標情報、及び冠動脈抽出部102より入力された冠動脈のX線CT画像に対応する3次元空間における座標情報を基に、座標変換パラメータを使用して2つの座標系の座標空間を一致させ、マッピングを行う。ここで、座標変換パラメータは、予め与えられている、もしくは、心臓の中隔などを基準点としてマッピング部103において算出される、平行移動、回転、及び拡大の行列の組み合わせた変換式である。   Step S005: The mapping unit 103 converts the coordinate information in the three-dimensional space corresponding to the ultrasonic tomogram of the abnormal part input from the abnormal part extraction unit 101 and the X-ray CT image of the coronary artery input from the coronary artery extraction unit 102. Based on the coordinate information in the corresponding three-dimensional space, mapping is performed by matching the coordinate spaces of the two coordinate systems using the coordinate conversion parameters. Here, the coordinate conversion parameter is a conversion formula that is given in advance or is a combination of translation, rotation, and enlargement matrices calculated by the mapping unit 103 using the septum of the heart as a reference point.

ステップS006:中心線抽出部104は、冠動脈抽出部102から入力された冠動脈のX線CT画像に対応する3次元空間における座標情報を基に、一定の間隔で直行する平面で冠動脈を切断し、その切断面の重心をスプライン補間などを用いて結ぶことで中心線を抽出する。さらに、中心線抽出部104は、根元位置から特定の間隔で冠動脈の中心線上の点を抽出する。   Step S006: The center line extraction unit 104 cuts the coronary artery along a plane orthogonal at regular intervals based on the coordinate information in the three-dimensional space corresponding to the X-ray CT image of the coronary artery input from the coronary artery extraction unit 102, A center line is extracted by connecting the centroids of the cut surfaces using spline interpolation or the like. Further, the center line extraction unit 104 extracts points on the center line of the coronary artery at specific intervals from the root position.

ステップS007:距離算出部105は、中心線抽出部104が抽出した中心線上の各点から異常部位までの最短距離を求める。   Step S007: The distance calculation unit 105 obtains the shortest distance from each point on the center line extracted by the center line extraction unit 104 to the abnormal part.

ステップS008:血管断面積算出部106は、冠動脈抽出部102から入力された冠動脈のX線CT画像に対応する3次元空間における座標情報を基に、中心線抽出部104から入力された中心線上の各点で血管に直交する方向に切断して、輝度が所定の値以上に変化する位置を検索し冠動脈の内腔の座標情報を求めることで、血管の断面積を求めていく。   Step S008: The blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 performs processing on the center line input from the center line extraction unit 104 based on the coordinate information in the three-dimensional space corresponding to the X-ray CT image of the coronary artery input from the coronary artery extraction unit 102. The blood vessel cross-sectional area is obtained by cutting at each point in a direction perpendicular to the blood vessel, searching for a position where the luminance changes to a predetermined value or more, and obtaining coordinate information of the lumen of the coronary artery.

ステップS009:画像生成部107は、中心線上の各点において血管に直交する平面で切断した断面を基に切断直線を求め、その切断直線を中心線上の各点がまっすぐに並ぶように角度を調整して並べることで、MPR画像を生成する。   Step S009: The image generation unit 107 obtains a cutting straight line based on a cross section cut at a plane perpendicular to the blood vessel at each point on the center line, and adjusts the angle so that each point on the center line is aligned straight. Then, the MPR image is generated.

ステップS010:画像生成部107は、血管断面積算出部106から入力された冠動脈の中心線上の各点における血管の断面積を基に、血管の断面積のグラフを作成しMPR画像に合成する。また、画像生成部107は、距離算出部105から入力された冠動脈の中心線上の各点から異常部位までの最短距離を基に、異常部位までの最短距離のグラフを作成しMPR画像に合成する。さらに、画像生成部107は、マッピング部103から入力された異常部位の座標情報をもとにMPR画像上に現れている異常部位を求め、その異常部位へ色づけを行う。以上により、画像生成部107は、関連性表示画像700を生成する。   Step S010: The image generation unit 107 creates a blood vessel cross-sectional area graph based on the cross-sectional area of the blood vessel at each point on the center line of the coronary artery input from the blood vessel cross-sectional area calculation unit 106, and synthesizes it with the MPR image. In addition, the image generation unit 107 creates a graph of the shortest distance to the abnormal site based on the shortest distance from each point on the center line of the coronary artery input from the distance calculation unit 105 to the abnormal site, and synthesizes the graph with the MPR image. . Furthermore, the image generation unit 107 obtains an abnormal part appearing on the MPR image based on the coordinate information of the abnormal part input from the mapping unit 103, and colors the abnormal part. As described above, the image generation unit 107 generates the relevance display image 700.

ステップS011:表示制御部108は、画像生成部107が生成した関連性表示画像700を表示部109に表示させる。ここで、冠動脈の全体が画面に収まらない場合には、表示制御部108は、画像の拡大率をさげることで冠動脈全体を表示させる。   Step S011: The display control unit 108 causes the display unit 109 to display the relevance display image 700 generated by the image generation unit 107. Here, when the entire coronary artery does not fit on the screen, the display control unit 108 displays the entire coronary artery by reducing the enlargement ratio of the image.

以上で説明したように、本実施形態に係る医用画像処理装置においては、冠動脈の断面積と冠動脈の中心線上の点から心臓の壁運動の異常部位までの距離を並べて対応させて表示することができる。これにより、操作者は心臓の壁運動の異常に強く影響を及ぼしていると推定される冠動脈の狭窄部位を容易に検出することが可能となる。したがって、操作者は、検査を行うためのカテーテルをどの冠動脈に挿入するかの決定することが容易となる。   As described above, in the medical image processing apparatus according to the present embodiment, the cross-sectional area of the coronary artery and the distance from the point on the center line of the coronary artery to the abnormal part of the heart wall motion can be displayed side by side corresponding to each other. it can. As a result, the operator can easily detect the stenotic site of the coronary artery that is presumed to have a strong influence on the abnormality of the heart wall motion. Therefore, the operator can easily determine which coronary artery to insert the catheter for performing the examination.

本実施形態では、図3に示すように複数の冠動脈を抽出しているが、これは1つの冠動脈のみを抽出してもよい。1つの冠動脈を抽出した場合、後関係表示画像を参照することで、操作者はその冠動脈の狭窄部位が壁運動の異常の原因になっているか否かを判断することのみが行えることになる。これに対し、複数の冠動脈を抽出した場合には、いずれの冠動脈における狭窄部位が心臓の壁運動の異常に大きな影響を与えているかを判断することが容易となる。   In the present embodiment, a plurality of coronary arteries are extracted as shown in FIG. 3, but only one coronary artery may be extracted. When one coronary artery is extracted, the operator can only determine whether or not the stenosis portion of the coronary artery causes a wall motion abnormality by referring to the posterior relation display image. On the other hand, when a plurality of coronary arteries are extracted, it becomes easy to determine which stenotic site in each coronary artery has a great influence on the abnormality of the heart wall motion.

また、以上で説明した医用画像処理装置をX線CT装置やMRIなどの医用画像診断装置に組み込むことも可能である。このように、X線CT装置やMRIなどの医用画像診断装置に組み込むことにより、特別な医用画像処理装置を用意することなく、医用画像診断装置を利用して超音波断層像から検出した狭窄部位と、X線CT画像やMRI画像などから求めた冠動脈から異常部位までの距離との関係を表す関係性表示画像を生成することが可能となる。   In addition, the medical image processing apparatus described above can be incorporated into a medical image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus or an MRI. In this manner, a stenosis site detected from an ultrasonic tomographic image using a medical image diagnostic apparatus without preparing a special medical image processing apparatus by being incorporated in a medical image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus or an MRI. It is possible to generate a relationship display image that represents the relationship between the distance from the coronary artery to the abnormal site obtained from the X-ray CT image or MRI image.

〔第2の実施形態〕
以下、この発明の第2の実施形態に係る医用画像処理装置について説明する。図9は本実施形態に係る医用画像処理装置100の機能を表すブロック図である。本実施形態に係る医用画像処理装置は、第1の実施形態に係る医用画像処理装置において、狭窄部位を抽出しその狭窄部位を含む一定の範囲の画像を表示する構成にしたものである。図9において、図1と同じ番号が付されているブロックは同様の機能を有するものとする。本実施形態における医用画像処理装置は図9に示すように、第1の実施形態に狭窄部位抽出部112を加えたものである。そこで、以下では、狭窄部位の抽出及び関連性表示画像の生成及び表示について主に説明する。
[Second Embodiment]
A medical image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described below. FIG. 9 is a block diagram showing functions of the medical image processing apparatus 100 according to the present embodiment. The medical image processing apparatus according to the present embodiment is configured to extract a stenosis site and display an image in a certain range including the stenosis site in the medical image processing apparatus according to the first embodiment. In FIG. 9, blocks with the same numbers as those in FIG. 1 have the same functions. As shown in FIG. 9, the medical image processing apparatus according to this embodiment is obtained by adding a stenosis site extraction unit 112 to the first embodiment. Therefore, in the following, extraction of a stenosis site and generation and display of a related display image will be mainly described.

血管断面積算出部106は、冠動脈の中心線上の各点の座標情報とその各点に対応する血管の断面積を狭窄部位抽出部112に出力する。   The blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 outputs the coordinate information of each point on the center line of the coronary artery and the cross-sectional area of the blood vessel corresponding to each point to the stenosis region extraction unit 112.

狭窄部位抽出部112は、血管断面積算出部106から入力された冠動脈の中心線上の各点の座標情報及び対応する血管の断面積を基に、冠動脈の根元位置から中心線に沿って、血管の断面積を追跡していく。そして、狭窄部位抽出部112は、隣り合う断面の変化量が所定の値より大きい場所を狭窄部位として、その狭窄部位とされた断面の中心線上の点の座標情報を抽出する。この狭窄部位抽出部112が本発明における「狭窄部位抽出手段」にあたる。   The stenosis region extracting unit 112 performs blood vessel operation from the root position of the coronary artery along the center line based on the coordinate information of each point on the center line of the coronary artery input from the blood vessel cross-sectional area calculating unit 106 and the cross-sectional area of the corresponding blood vessel. Follow the cross-sectional area. Then, the stenosis part extraction unit 112 extracts the coordinate information of the point on the center line of the cross section as the stenosis part, with a place where the change amount of the adjacent cross section is larger than a predetermined value as a stenosis part. This stenosis region extraction unit 112 corresponds to the “stenosis region extraction means” in the present invention.

狭窄部位抽出部112は、求めた狭窄部位における中心線上の点の座標情報を画像生成部107へ出力する。   The stenosis site extraction unit 112 outputs the obtained coordinate information of the points on the center line in the stenosis site to the image generation unit 107.

また、画像生成部107は、操作者から狭窄部位を含む一定の距離の領域を表示するよう指示を受けた場合、血管断面積算出部106(狭窄部位抽出部)から入力された狭窄部位における冠動脈の中心線上の点の座標情報を基に、その点の上下の一定距離分だけの領域のMPR画像を生成する。さらに、画像生成部107は、生成したMPR画像に、冠動脈の中心線上の各点における血管の断面積のグラフ、及び冠動脈の中心線上の点から異常部位までの最短距離のグラフ、を合成して関連性表示画像を生成する。   Further, when the image generation unit 107 receives an instruction from the operator to display a region at a certain distance including the stenosis site, the coronary artery at the stenosis site input from the blood vessel cross-sectional area calculation unit 106 (stenosis site extraction unit). Based on the coordinate information of the point on the center line, an MPR image of an area of a certain distance above and below the point is generated. Further, the image generation unit 107 combines the generated MPR image with a graph of the cross-sectional area of the blood vessel at each point on the center line of the coronary artery and a graph of the shortest distance from the point on the center line of the coronary artery to the abnormal site. A relevance display image is generated.

表示制御部108は、画像生成部107から入力された冠動脈の狭窄部位を含む一定の距離の領域のみを表示した関連性表示画像を表示部109に表示させる。   The display control unit 108 causes the display unit 109 to display a relevance display image that displays only a region of a certain distance including the stenosis portion of the coronary artery input from the image generation unit 107.

以上で説明したように、本実施形態に係る医用画像処理装置においては、冠動脈の狭窄部位を服務一定距離を拡大した関連性表示画像を表示することができる。これにより、操作者は狭窄部位における該狭窄部位と心臓の壁運動の異常部位までの距離との対応関係のみを参照することができる。これにより、操作者は冠動脈全体から狭窄部位を探さなくとも、必要とする狭窄部位の周りを拡大したより狭窄部位と異常部位までの距離との関連を把握し易い関連性表示画像を参照することが可能となる。   As described above, in the medical image processing apparatus according to the present embodiment, it is possible to display a relevance display image obtained by enlarging a certain distance in the stenosis of the coronary artery. Thereby, the operator can refer only to the correspondence between the stenosis site and the distance to the abnormal site of the heart wall motion in the stenosis site. This allows the operator to refer to the relationship display image that makes it easier to grasp the relationship between the stenosis part and the distance to the abnormal part than the enlarged stenosis part without searching for the stenosis part from the entire coronary artery. Is possible.

〔第3の実施形態〕
以下、この発明の第3の実施形態に係る医用画像処理装置について説明する。本実施形態に係る医用画像処理装置は、冠動脈の中心線上の各点から心臓の壁運動の異常部位までの距離の算出方法が第1の実施形態又は第2の実施形態に係る医用画像処理装置と異なるものである。本実施形態に係る医用画像処理装置の機能を表すブロック図は図1又図9と同様である。以下では、距離算出部105による冠動脈の中心線上の各点から心臓の壁運動の異常部位までの距離の算出について主に説明する。
[Third Embodiment]
A medical image processing apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described below. In the medical image processing apparatus according to the present embodiment, the method for calculating the distance from each point on the center line of the coronary artery to the abnormal part of the heart wall motion is the medical image processing apparatus according to the first embodiment or the second embodiment. Is different. The block diagram showing the function of the medical image processing apparatus according to the present embodiment is the same as FIG. 1 or FIG. Hereinafter, calculation of the distance from each point on the center line of the coronary artery by the distance calculation unit 105 to the abnormal part of the heart wall motion will be mainly described.

距離算出部105は、マッピング部103から入力された心臓の壁運動の異常部位の座標情報を基に、図10に示すように異常部位901の重心G1を求める。ここで、異常部位901が複数(n箇所)ある場合には、距離算出部105全ての異常部位901における重心G2、G3、・・・、Gnを求める。ここで、図10は本実施形態に係る医用画像処理装置における異常部位までの距離の算出を説明するための図である。   The distance calculation unit 105 obtains the center of gravity G1 of the abnormal part 901 based on the coordinate information of the abnormal part of the heart wall motion input from the mapping unit 103 as shown in FIG. Here, when there are a plurality (n) of abnormal parts 901, the centers of gravity G2, G3,. Here, FIG. 10 is a diagram for explaining the calculation of the distance to the abnormal part in the medical image processing apparatus according to the present embodiment.

距離算出部105は、冠動脈902の中心線903上の各点904から重心G1までの距離を算出する。そして、距離算出部105はこの距離を点904から異常部位901までの距離とする。ここで、異常部位901が複数(n箇所)ある場合には、距離算出部105は、点904から全ての異常部位901における重心G2,G3,・・・,Gnまでの距離を求める。そして、距離算出部105は、各重心G1,G2,G3,・・・,Gnまでの距離のうち、最も短い距離を点904から異常部位901までの距離とする。   The distance calculation unit 105 calculates the distance from each point 904 on the center line 903 of the coronary artery 902 to the center of gravity G1. The distance calculation unit 105 sets this distance as the distance from the point 904 to the abnormal part 901. Here, when there are a plurality (n places) of abnormal parts 901, the distance calculation unit 105 obtains the distances from the point 904 to the centers of gravity G2, G3,..., Gn in all the abnormal parts 901. And the distance calculation part 105 makes the shortest distance among the distance to each gravity center G1, G2, G3, ..., Gn the distance from the point 904 to the abnormal region 901.

距離算出部105は、求めた点904から異常部位901までの距離を画像生成部107へ出力する。   The distance calculation unit 105 outputs the obtained distance from the point 904 to the abnormal part 901 to the image generation unit 107.

画像生成部107は、距離算出部105から入力された、異常部位901の重心を利用して求められた各点904から異常部位901までの距離を利用して各点904から異常部位までの距離のグラフを作成する。そして、画像生成部107は自己が生成したMPR画像に各点904から異常部位までの距離のグラフを合成する。また、画像生成部107は、血管の断面積のグラフを作成し、前述のMPR画像に血管の断面積のグラフを合成する。さらに、画像生成部107は、前述のMPR画像の異常部位の部分に色づけを行い、関連性表示画像を生成する。   The image generation unit 107 uses the distance from each point 904 to the abnormal part 901 obtained from the center of gravity of the abnormal part 901 input from the distance calculation part 105 to use the distance from each point 904 to the abnormal part. Create a graph. Then, the image generation unit 107 synthesizes a graph of the distance from each point 904 to the abnormal part to the MPR image generated by itself. In addition, the image generation unit 107 creates a blood vessel cross-sectional area graph, and synthesizes the blood vessel cross-sectional area graph with the aforementioned MPR image. Furthermore, the image generation unit 107 colors the abnormal part of the MPR image described above to generate a relevance display image.

表示制御部108は、画像生成部107により生成された関連性表示画像を表示部109に表示させる。   The display control unit 108 causes the display unit 109 to display the relevance display image generated by the image generation unit 107.

以上で説明したように、本実施形態に係る医用画像処理装置においては、冠動脈の中心線上の点から異常部位の重心までの距離を、異常部位までの距離として使用している。これにより、異常部位上の全ての点に対して距離を求めるひつようが無くなり、異常部位までの距離を求める処理を早くすることが可能となる。   As described above, in the medical image processing apparatus according to the present embodiment, the distance from the point on the center line of the coronary artery to the center of gravity of the abnormal part is used as the distance to the abnormal part. Thereby, there is no need to obtain distances for all points on the abnormal part, and the process for obtaining the distance to the abnormal part can be accelerated.

〔第4の実施形態〕
以下、この発明の第4の実施形態に係る医用画像処理装置について説明する。本実施形態に係る医用画像処理装置は、画像生成部で生成される関連性表示画像が第1の実施形態乃至第3の実施形態に係る医用画像処理装置と異なるものである。そこで以下では、画像生成部での関連性表示画像の生成に付いて主に説明する。本実施形態に係る医用画像処理装置におけるブロック図は図1又は図9に示されるブロック図と同様である。
[Fourth Embodiment]
A medical image processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described below. The medical image processing apparatus according to the present embodiment is different from the medical image processing apparatus according to the first to third embodiments in the relevance display image generated by the image generation unit. Therefore, hereinafter, the generation of the relevance display image in the image generation unit will be mainly described. The block diagram of the medical image processing apparatus according to this embodiment is the same as the block diagram shown in FIG. 1 or FIG.

画像生成部107は、冠動脈抽出部102からX線CT画像に対応する3次元空間で表された冠動脈の座標情報及び心臓の座標情報の入力を、マッピング部103からX線CT画像に対応する3次元空間で表された心臓の壁運動の異常部位の座標情報の入力を、距離算出部105から冠動脈の中心線上の各点からの異常部位までの距離の情報の入力を、血管断面積算出部106から冠動脈の中心線上の各点における血管の断面積の入力をそれぞれ受ける。   The image generation unit 107 inputs the coordinate information of the coronary artery and the coordinate information of the heart expressed in the three-dimensional space corresponding to the X-ray CT image from the coronary artery extraction unit 102, and 3 corresponding to the X-ray CT image from the mapping unit 103. Input of coordinate information of an abnormal part of the heart wall motion represented in a three-dimensional space, input of distance information from each point on the center line of the coronary artery from the distance calculation unit 105 to a blood vessel cross-sectional area calculation unit The blood vessel cross-sectional area at each point on the center line of the coronary artery is input from 106.

図11は本実施形態に係る医用画像処理装置により作成される関連性表示画像の一例の図である。画像生成部107は、入力された冠動脈の座標情報、異常部位の座標情報、心臓の座標情報を基に、それらの各部位をXY平面に投影させる。このとき、投影方法としては、例えば単にZ座標を0とし、XY座標のみで各部位を表すことで投影が行える。ここで、本実施形態ではXY平面に投影しているが投影する平面は3次元空間内のどのような平面でもよい。さらに、画像生成部107は、図11のように、投影した画像のうち冠動脈111の一定距離内の心臓の投影画像を一番下に置き、その上に、冠動脈111の投影画像を重ね、さらにその上に異常部位115の投影画像を重ねる。さらに、画像生成部107は、図11に示すように、冠動脈111の中心線上の各点から異常部位115までの距離が近い場所を濃く、該距離が遠い居場所を薄く、その距離にあわせて冠動脈111を色付けする。ただし、この配色は色の変化を用いたり、他の色を用いたりしてもよい。本実施形態では、冠動脈111の領域113は薄くなっており距離が遠く、冠動脈111の領域114は濃くなっているため距離が近いことが分かる。画像生成部107は生成した関連性表示画像700を表示制御部108へ出力する。   FIG. 11 is a diagram showing an example of a relevance display image created by the medical image processing apparatus according to this embodiment. The image generation unit 107 projects each of these parts on the XY plane based on the input coronary artery coordinate information, abnormal part coordinate information, and heart coordinate information. At this time, as a projection method, for example, the projection can be performed by simply setting the Z coordinate to 0 and representing each part only by the XY coordinate. Here, in the present embodiment, the projection is performed on the XY plane, but the projected plane may be any plane in the three-dimensional space. Further, as shown in FIG. 11, the image generation unit 107 places the projected image of the heart within a certain distance of the coronary artery 111 in the projected image at the bottom, and superimposes the projected image of the coronary artery 111 thereon, A projection image of the abnormal part 115 is overlaid thereon. Furthermore, as shown in FIG. 11, the image generation unit 107 darkens a place where the distance from each point on the center line of the coronary artery 111 to the abnormal part 115 is close, and thins the place where the distance is far, and adjusts the coronary artery according to the distance. 111 is colored. However, this color scheme may use a change in color or use another color. In this embodiment, the region 113 of the coronary artery 111 is thin and the distance is long, and the region 114 of the coronary artery 111 is dark and thus the distance is close. The image generation unit 107 outputs the generated relevance display image 700 to the display control unit 108.

表示制御部108は、入力された関連性表示画像700を表示部109に表示させる。   The display control unit 108 causes the display unit 109 to display the input relationship display image 700.

以上で説明したように、本実施形態に係る医用画像処理装置では、関連性表示画像として平面に投影した画像をしようしている。これにより、実際の心臓の状態に近い画像で狭窄部位と異常部位との関係を把握することが可能となる。   As described above, the medical image processing apparatus according to the present embodiment uses an image projected on a plane as a relevance display image. This makes it possible to grasp the relationship between the stenosis site and the abnormal site with an image close to the actual heart state.

第1、第3、及び第4の実施形態に係る医用画像処理装置のブロック図Block diagram of a medical image processing apparatus according to the first, third, and fourth embodiments 超音波断層像からの異常部位の抽出を模式的に表した図Diagram showing extraction of abnormal site from ultrasonic tomogram X線CT画像からの冠動脈の抽出を模式的に表した図A diagram schematically showing coronary artery extraction from X-ray CT images 異常部位と冠動脈とのマッピングを模式的に表した図Diagram showing mapping between abnormal site and coronary artery 最短距離を用いた異常部位までの距離の算出を説明するための図The figure for explaining the calculation of the distance to the abnormal part using the shortest distance 第1の実施形態におけるMPR画像の一例の図FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an MPR image according to the first embodiment. 第1の実施形態における関連性表示画像の一例の図The figure of an example of the relevance display image in a 1st embodiment 第1の実施形態に係る医用画像処理装置における関連性表示画像の生成及び表示のフローチャートの図FIG. 4 is a flowchart of relevance display image generation and display in the medical image processing apparatus according to the first embodiment. 第2、第3、第4の実施形態に係る医用画像処理装置のブロック図Block diagram of medical image processing apparatus according to second, third, and fourth embodiments 重心を用いた異常部位までの距離の算出を説明するための図The figure for explaining the calculation of the distance to the abnormal part using the center of gravity 第4の実施形態における関連性表示画像の一例の図The figure of an example of the relevance display image in 4th Embodiment

符号の説明Explanation of symbols

001 超音波診断装置
002 X線CT装置
100 医用画像処理装置
101 異常部位抽出部
102 冠動脈抽出部
103 マッピング部
104 中心線抽出部
105 距離算出部
106 血管断面積算出部
107 画像生成部
108 表示制御部
109 表示部
001 Ultrasound diagnostic apparatus 002 X-ray CT apparatus 100 Medical image processing apparatus 101 Abnormal part extraction unit 102 Coronary artery extraction unit 103 Mapping unit 104 Centerline extraction unit 105 Distance calculation unit 106 Blood vessel cross-sectional area calculation unit 107 Image generation unit 108 Display control unit 109 Display

Claims (12)

超音波診断装置で生成された超音波断層像を基に、被検体の心臓の内膜側の壁運動の異常部位の前記超音波断層像上における3次元座標上の座標情報を求める異常部位抽出手段と、
超音波診断装置以外の他の医用画像診断装置で生成された前記心臓の3次元画像を基に冠動脈の前記3次元画像上における3次元座標上の座標情報を求める冠動脈抽出手段と、
前記異常部位の3次元座標上の座標情報と前記冠動脈の3次元座標上の座標情報とを同一の3次元座標に表わすマッピング手段と、
前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離を求める距離算出手段と、
前記冠動脈の各点における前記冠動脈の断面積を算出する断面積算出手段と、
前記抽出された前記冠動脈と、前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離と、前記冠動脈の各点における前記断面積とを対応させたグラフを生成する画像生成手段と、
前記生成されたグラフを表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする医用画像処理装置。
Abnormal part extraction for obtaining coordinate information on three-dimensional coordinates on the ultrasonic tomographic image of the abnormal part of the wall motion on the intima side of the heart of the subject based on the ultrasonic tomographic image generated by the ultrasonic diagnostic apparatus Means,
Coronary artery extraction means for obtaining coordinate information on three-dimensional coordinates on the three-dimensional image of the coronary artery based on the three-dimensional image of the heart generated by a medical image diagnostic apparatus other than the ultrasonic diagnostic apparatus;
Mapping means for representing the coordinate information on the three-dimensional coordinates of the abnormal part and the coordinate information on the three-dimensional coordinates of the coronary artery in the same three-dimensional coordinates;
Distance calculating means for obtaining a distance to the abnormal site at each point of the coronary artery;
A cross-sectional area calculating means for calculating a cross-sectional area of the coronary artery at each point of the coronary artery;
Image generating means for generating a graph in which the extracted coronary artery, a distance to the abnormal site at each point of the coronary artery, and a cross-sectional area at each point of the coronary artery are associated with each other;
Display control means for displaying the generated graph on a display means;
A medical image processing apparatus comprising:
前記冠動脈の中心線を抽出する中心線抽出手段をさらに備え、
前記距離算出手段は、前記冠動脈の中心線上の各点における前記異常部位までの距離を求め、
前記断面積算出手段は、前記冠動脈の中心線上の各点における前記冠動脈の断面積を算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。
A center line extracting means for extracting the center line of the coronary artery;
The distance calculation means obtains the distance to the abnormal site at each point on the center line of the coronary artery,
The cross-sectional area calculating means calculates the cross-sectional area of the coronary artery at each point on the center line of the coronary artery;
The medical image processing apparatus according to claim 1.
前記距離算出手段は、前記冠動脈の各点における前記異常部位までの最短距離を前記異常部位までの距離とすることを特徴とする、請求項1又は2に記載の医用画像処理装置。   The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the distance calculation unit sets a shortest distance to the abnormal part at each point of the coronary artery as a distance to the abnormal part. 前記距離算出手段は、前記異常部位の重心を算出し、前記冠動脈上の中心線上の点から前記異常部位の重心までの距離を前記異常部位までの距離とすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の医用画像処理装置。   The distance calculating means calculates the center of gravity of the abnormal part, and sets the distance from the point on the center line on the coronary artery to the center of gravity of the abnormal part as the distance to the abnormal part. The medical image processing apparatus according to claim 2. 前記距離算出手段は、前記異常部位が複数ある場合、それらの各異常部位のうちの最も近い重心までの距離を前記異常部位までの距離とすることを特徴とする請求項4に記載の医用画像処理装置。   5. The medical image according to claim 4, wherein, when there are a plurality of the abnormal parts, the distance calculating unit sets a distance to the nearest center of gravity among the abnormal parts as a distance to the abnormal part. 6. Processing equipment. 前記冠動脈抽出手段は、複数の冠動脈を抽出し、
前記表示制御手段は、前記複数の冠動脈の断面積と異常部位までの距離を対応させたグラフを並べて表示することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の医用画像処理装置。
The coronary artery extracting means extracts a plurality of coronary arteries,
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the display control unit displays a graph in which cross-sectional areas of the plurality of coronary arteries are associated with distances to abnormal sites side by side. .
前記3次元画像における前記冠動脈の断面積の変化量が大きい場所を狭窄部位として抽出する狭窄部位抽出手段をさらに備え、
前記画像生成手段は、前記冠動脈のうち前記狭窄部位を含む所定範囲を拡大して表示する、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載に医用画像処理装置。
Further comprising a stenosis site extracting means for extracting, as a stenosis site, a place where a change amount of the cross-sectional area of the coronary artery in the three-dimensional image is large
The image generating means displays an enlarged predetermined range including the stenotic site in the coronary artery,
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the medical image processing apparatus is a medical image processing apparatus.
前記画像生成手段は、前記冠動脈の長さ方向の位置と前記異常部位までの距離とを座標系とする前記異常部位までの距離の距離グラフ、及び前記冠動脈の長さ方向の位置と前記冠動脈の断面積とを座標系とする冠動脈の断面積の断面積グラフを生成し、前記距離グラフと前記断面積グラフとを前記冠動脈の長さ方向の位置を基に対応させて1つの画面に表示したグラフを生成することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一つに記載の医用画像処理装置。   The image generation means includes a distance graph of the distance to the abnormal site using the position in the length direction of the coronary artery and the distance to the abnormal site as a coordinate system, and the position in the length direction of the coronary artery and the coronary artery. A cross-sectional area graph of the cross-sectional area of the coronary artery with a cross-sectional area as a coordinate system is generated, and the distance graph and the cross-sectional area graph are displayed on one screen in association with the position in the length direction of the coronary artery. The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein a graph is generated. 前記画像生成手段は、前記心臓の前記冠動脈を含む所定距離の断層像を生成し、前記長さ方向の位置を基に対応させて、前記グラフを前記断層像に重ね合わせた画像を生成することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか一つに記載の医用画像処理装置。   The image generation means generates a tomogram of a predetermined distance including the coronary artery of the heart, and generates an image in which the graph is superimposed on the tomogram based on the position in the length direction. The medical image processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein 超音波診断装置で生成された超音波断層像を基に、被検体の心臓の内膜側の壁運動の異常部位の前記超音波断層像上における3次元座標上の座標情報を求める異常部位抽出手段と、
超音波診断装置以外の他の医用画像診断装置で生成された前記心臓の3次元画像を基に冠動脈の前記3次元画像上における3次元座標上の座標情報を求める冠動脈抽出手段と、
前記異常部位の3次元座標上の座標情報と前記冠動脈の3次元座標上の座標情報とを同一の3次元座標に表わすマッピング手段と、
前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離を求める距離算出手段と、
前記心臓の前記冠動脈を含む所定距離の断層像を生成し、前記異常部位までの距離を基に前記冠動脈の長さ方向の位置に対応させて前記断層像の前記冠動脈を配色した画像を生成する前記画像生成手段と、
前記生成された画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする医用画像処理装置。
Abnormal part extraction for obtaining coordinate information on three-dimensional coordinates on the ultrasonic tomographic image of the abnormal part of the wall motion on the intima side of the heart of the subject based on the ultrasonic tomographic image generated by the ultrasonic diagnostic apparatus Means,
Coronary artery extraction means for obtaining coordinate information on three-dimensional coordinates on the three-dimensional image of the coronary artery based on the three-dimensional image of the heart generated by a medical image diagnostic apparatus other than the ultrasonic diagnostic apparatus;
Mapping means for representing the coordinate information on the three-dimensional coordinates of the abnormal part and the coordinate information on the three-dimensional coordinates of the coronary artery in the same three-dimensional coordinates;
Distance calculating means for obtaining a distance to the abnormal site at each point of the coronary artery;
A tomogram of a predetermined distance including the coronary artery of the heart is generated, and an image in which the coronary artery of the tomogram is colored based on the distance to the abnormal site and corresponding to the position in the length direction of the coronary artery is generated. The image generating means;
Display control means for displaying the generated image on a display means;
A medical image processing apparatus comprising:
超音波診断装置で生成された超音波断層像を受けて、被検体の心臓の内膜側の壁運動の異常部位の前記超音波断層像上における3次元座標上の座標情報を求める異常部位抽出手段と、
前記心臓を撮像して得たデータを基に前記心臓の外観図の3次元画像を生成する3次元画像生成手段と、
前記3次元画像を基に冠動脈の前記3次元画像上における3次元座標上の座標情報を求める冠動脈抽出手段と、
前記異常部位の3次元座標上の座標情報と前記冠動脈の3次元座標上の座標情報とを同一の3次元座標に表わすマッピング手段と、
前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離を求める距離算出手段と、
前記冠動脈の各点における前記冠動脈の断面積を算出する断面積算出手段と、
前記抽出された前記冠動脈と、前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離と、前記冠動脈の各点における前記断面積とを対応させたグラフを生成する画像生成手段と、
前記生成されたグラフを表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする医用画像診断装置。
Abnormal part extraction for obtaining coordinate information on three-dimensional coordinates on the ultrasonic tomographic image of the abnormal part of the wall motion on the intima side of the subject's heart in response to the ultrasonic tomographic image generated by the ultrasonic diagnostic apparatus Means,
Three-dimensional image generation means for generating a three-dimensional image of an external view of the heart based on data obtained by imaging the heart;
Coronary artery extraction means for obtaining coordinate information on three-dimensional coordinates on the three-dimensional image of the coronary artery based on the three-dimensional image;
Mapping means for representing the coordinate information on the three-dimensional coordinates of the abnormal part and the coordinate information on the three-dimensional coordinates of the coronary artery in the same three-dimensional coordinates;
Distance calculating means for obtaining a distance to the abnormal site at each point of the coronary artery;
A cross-sectional area calculating means for calculating a cross-sectional area of the coronary artery at each point of the coronary artery;
Image generating means for generating a graph in which the extracted coronary artery, a distance to the abnormal site at each point of the coronary artery, and a cross-sectional area at each point of the coronary artery are associated with each other;
Display control means for displaying the generated graph on a display means;
A medical image diagnostic apparatus comprising:
被検体にX線を照射し、該被検体の心臓の外観図の3次元画像を生成する3次元画像生成手段と、
前記3次元画像を基に冠動脈の前記3次元画像上における3次元座標上の座標情報を求める冠動脈抽出手段と、
超音波診断装置で生成された超音波断層像を基に、被検体の心臓の内膜側の壁運動の異常部位の前記超音波断層像上における3次元座標上の座標情報を求める異常部位抽出手段と、
前記異常部位の3次元座標上の座標情報と前記冠動脈の3次元座標上の座標情報とを同一の3次元座標に表わすマッピング手段と、
前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離を求める距離算出手段と、
前記冠動脈の各点における前記冠動脈の断面積を算出する断面積算出手段と、
前記抽出された前記冠動脈と、前記冠動脈の各点における前記異常部位までの距離と、前記冠動脈の各点における前記断面積とを対応させたグラフを生成する画像生成手段と、
前記生成されたグラフを表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とするX線CT装置。
A three-dimensional image generating means for irradiating the subject with X-rays and generating a three-dimensional image of an external view of the heart of the subject;
Coronary artery extraction means for obtaining coordinate information on three-dimensional coordinates on the three-dimensional image of the coronary artery based on the three-dimensional image;
Abnormal part extraction for obtaining coordinate information on three-dimensional coordinates on the ultrasonic tomographic image of the abnormal part of the wall motion on the intima side of the heart of the subject based on the ultrasonic tomographic image generated by the ultrasonic diagnostic apparatus Means,
Mapping means for representing the coordinate information on the three-dimensional coordinates of the abnormal part and the coordinate information on the three-dimensional coordinates of the coronary artery in the same three-dimensional coordinates;
Distance calculating means for obtaining a distance to the abnormal site at each point of the coronary artery;
A cross-sectional area calculating means for calculating a cross-sectional area of the coronary artery at each point of the coronary artery;
Image generating means for generating a graph in which the extracted coronary artery, a distance to the abnormal site at each point of the coronary artery, and a cross-sectional area at each point of the coronary artery are associated with each other;
Display control means for displaying the generated graph on a display means;
An X-ray CT apparatus comprising:
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