JP2017062213A

JP2017062213A - 心筋シンチグラフィによる断層画像データを３次元表示する装置

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Publication number: JP2017062213A
Application number: JP2015188776A
Authority: JP
Inventors: 範泰山木; Hantai Yamaki; 直之玉村; Naoyuki Tamamura
Original assignee: Nihon Medi Physics Co Ltd
Current assignee: Nihon Medi Physics Co Ltd
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2017-03-30

Abstract

【課題】心筋シンチグラフィにより取得された断層画像データを３次元表示に変換する医用画像診断装置を提供する。
【解決手段】本発明の医用画像診断装置１０１は、患者の心臓の第１の状態において、心臓の第１の断層画像を撮像する断層撮像装置１０２と、第１の断層画像を第１のマッピングデータ表示に変換して複数のセグメントに分割し、標準的な心臓を模して作成された３次元モデル心臓を取得し、複数のセグメントに分割された第１のマッピングデータ表示を、各セグメントを３次元モデル心臓の各部位に対応させるように３次元モデル心臓に写像することによって第１の３次元表示に変換する医用画像処理装置１０３と、第１の３次元表示を表示する表示装置１０６を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、心筋シンチグラフィにより取得された断層画像データを３次元表示に変換する装置、方法、及び、プログラムに関するものである。

冠動脈は、大動脈起始部の膨大部であるバルサルバ洞（ＳｉｎｕｓｏｆＶａｌｓａｌｖａ）から、右冠動脈（ＲｉｇｈｔＣｏｒｏｎａｒｙＡｒｔｅｒｙ：以下、ＲＣＡ）と左冠動脈（ＬｅｆｔＣｏｒｏｎａｒｙＡｒｔｅｒｙ：以下、ＬＣＡ）に分岐し、更に、ＬＣＡは、左前下行枝（ＬｅｆｔＡｎｔｅｒｉｏｒＤｅｓｃｅｎｄｉｎｇＡｒｔｅｒｙ：以下、ＬＡＤ）と左回施枝（ＬｅｆｔＣｉｒｃｕｍｆｌｅｘＡｒｔｅｒｙ：以下、ＬＣＸ）に分岐する。ＬＡＤが、左室前壁と心室中隔前部へ、ＬＣＸが、左室側壁と左室後壁へ、ＲＣＡが、心臓の左室下壁と心室中隔後部と右室へ、それぞれ血液を灌流している。これら冠動脈が動脈硬化のため狭窄、閉塞をきたし灌流領域の心筋虚血、あるいは傷害をきたすと、狭心症、急性心筋梗塞に代表される虚血性心臓病を発症することとなる。

そのため、虚血性心臓病の診断・治療においては、これら３つの冠動脈（ＬＡＤ、ＬＣＸ、ＲＣＡ）と、これら３つの冠動脈によってそれぞれ支配される心筋の情報を調べることが一般に重要である。

心筋の情報を調べるために、患者の心臓の断層画像を撮像する単光子放出型断層撮像（ＳｉｎｇｌｅＰｈｏｔｏｎＥｍｉｓｓｉｏｎＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ装置：以下、ＳＰＥＣＴ装置）、陽電子放出型断層撮像装置（ＰｏｓｉｔｒｏｎＥｍｉｓｓｉｏｎＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ装置：以下、ＰＥＴ装置）、等の核医学断層撮像装置による心筋シンチグラフィが使用される。心筋シンチグラフィは、心臓疾患や癌をはじめとする種々の疾患の診断に有効である。しかし、核医学断層撮像装置により撮像された断層画像は解剖学的な情報に乏しいために、３つの冠動脈とそれぞれが支配する心筋との対応付けには経験が必要であり、また、患者に断層画像を提示しても患者は定性・定量的に理解できないために詳細な説明が必要である。

非特許文献１には、核医学断層撮像装置により撮像された心臓の心尖部から心基部までの短軸断層画像を同心円状に配列して、心筋全体を極座標表示することが開示されている。また、非特許文献１には、市販されている「ＥＣＴｏｏｌｂｏｘ」という心電図同期心筋ＳＰＥＣＴ解析ソフトウェアに一機能として実装されている「ＰｒｅｆＳＰＥＣＴｉｖｅｗｉｎｄｏｗ」を使用することで心筋を３次元表示し、更に、３次元表示の心筋に対して冠動脈のモデル血管を重ね合わせることが開示されている。

また、非特許文献２には、ＣＴ血管撮影法（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙＡｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）により撮像された冠動脈によるデータと、核医学断層撮像装置により撮像された断層画像によるデータとを融合表示する方法が開示されている。

心電図同期ＳＰＥＣＴの理論と実際西村恒彦編集南江堂２００１年４月１９日発行 Oliver Gaemperli et al., J Nucl Med May 2007; vol.48 no.5 pp.696-703

非特許文献１のように心筋全体を極座標表示する場合には、短軸断層画像を同心円状に配列するために、心尖部では虚血病変が過小評価されやすく、心基部では過大評価されやすいという問題点がある。また、非特許文献１のように心筋を３次元表示する場合には、画像が一体化されており、異常部位の特定が定性・定量的に理解しづらいという問題点がある。

非特許文献２による方法は、患者に造影剤を投与してＣＴＡｎｇｉｏ撮影を行うという追加の検査が必要であり、患者を被曝させ、且つ、患者の腎機能への負担が大きくなるという問題点がある。また、核医学断層撮像装置による断層画像データに対してＣＴ血管撮影法による冠動脈のデータを新たに追加して融合表示するという追加の作業が必要であるとともに、融合表示を実行するために高価で高性能のコンピュータを設置しなければならないという問題点がある。

従って、本発明の目的は、虚血性心臓病の診断、治療の適応、治療後の効果判定を行うために、新たな追加のデータを使用することなく既存の断層撮像装置による断層画像データを使用することによって、断層画像データの読影者の技量に依存することなく、過小・過大評価されることなく定性・定量的に心筋の異常部位を理解でき、且つ、患者への負担を大きくすることがない、心筋シンチグラフィによる断層画像データを３次元表示に変換する装置、方法、及び、プログラムを提供することである。

本発明によれば、上記目的の１つは、断層撮像装置、医用画像処理装置、表示装置を備える医用画像診断装置であって、断層撮像装置は、患者の心臓の第１の状態において、心臓の第１の断層画像を撮像し、医用画像処理装置は、断層撮像装置から撮像された第１の断層画像を取得し、取得した第１の断層画像を第１のマッピングデータ表示に変換して複数のセグメントに分割し、標準的な心臓を模して作成された３次元モデル心臓を取得し、複数のセグメントに分割された第１のマッピングデータ表示を、各セグメントを３次元モデル心臓の各部位に対応させるように３次元モデル心臓に写像することによって第１の３次元表示に変換し、表示装置は、第１の３次元表示を医用画像処理装置から取得して表示する、医用画像診断装置によって達成される。

更に、上記目的の別の１つは、３次元モデル心臓はモデル血管を含む、医用画像診断装置によって達成される。

また、上記目的の別の１つは、断層撮像装置は、心臓の第２の状態において、心臓の第２の断層画像を撮像し、医用画像処理装置は、断層撮像装置から撮像された第２の断層画像を取得し、取得した第２の断層画像を第２のマッピングデータ表示に変換して第１のマッピングデータ表示と同一の複数のセグメントに分割し、複数のセグメントに分割された第２のマッピングデータ表示を、各セグメントを３次元モデル心臓の各部位に対応させるように３次元モデル心臓に写像することによって第２の３次元表示に変換し、第１の３次元表示と第２の３次元表示とを比較した３次元相対表示を生成し、表示装置は、第２の３次元表示と３次元相対表示とを医用画像処理装置から取得して表示する、医用画像診断装置によって達成される。

また、上記目的の別の１つは、各マッピングデータ表示は極座標表示からなる、医用画像診断装置によって達成される。

更に、上記目的の別の１つは、心筋シンチグラフィにより取得された画像データを処理する方法であって、患者の心臓の第１の状態において、断層撮像装置によって、心臓の第１の断層画像を撮像するステップと、撮像された第１の断層画像を、第１のマッピングデータ表示に変換して複数のセグメントに分割するステップと、複数のセグメントに分割された第１のマッピングデータ表示を、標準的な心臓を模して作成された３次元モデル心臓の各部位に対応させるように写像するステップとを備える方法によって達成される。

また、上記目的の別の１つは、３次元モデル心臓はモデル血管を含む、方法によって達成される。

また、上記目的の別の１つは、心臓の第２の状態において、断層撮像装置によって、心臓の第２の断層画像を撮像するステップと、撮像された第２の断層画像を、第２のマッピングデータ表示に変換して第１のマッピングデータ表示と同一の複数のセグメントに分割するステップと、複数のセグメントに分割された第２のマッピングデータ表示を、３次元モデル心臓の各部位に対応させるように写像するステップと、写像された第１のマッピングデータ表示と写像された第２のマッピングデータ表示とを比較するステップとを備える方法に達成される。

また、上記目的の別の１つは、各マッピングデータ表示は極座標表示からなる、方法によって達成される。

更に、上記目的の別の１つは、心筋シンチグラフィにより取得された画像データを処理するプログラムであって、患者の心臓の第１の状態における断層撮像装置によって撮像された心臓の第１の断層画像データを取得し、取得した第１の断層画像データを、第１のマッピングデータに変換して複数のセグメントに分割し、標準的な心臓を模して作成された３次元モデル心臓データを取得し、複数のセグメントに分割された第１のマッピングデータを、３次元モデル心臓データに対応させるように写像するプログラムによって達成される。

また、上記目的の別の１つは、３次元モデル心臓データはモデル血管データを含む、プログラムによって達成される。

また、上記目的の別の１つは、心臓の第２の状態における断層撮像装置によって撮像された心臓の第２の断層画像データを取得し、取得した第２の断層画像データを、第２のマッピングデータに変換して第１のマッピングデータと同一の複数のセグメントに分割し、複数のセグメントに分割された第２のマッピングデータを、３次元モデル心臓データに対応させるように写像し、写像された第１のマッピングデータと写像された第２のマッピングデータとを比較するプログラムによって達成される。

また、上記目的の別の１つは、各マッピングデータは極座標表示データからなる、プログラムによって達成される。

既に臨床診断で使用されているマッピングデータ表示を複数のセグメントに分割し、分割された各セグメントを３次元モデル心臓の分割された各部位に対応させるように写像して３次元表示することにより、患者への負担を追加することなく患者や循環器医師にとって視覚的に異常部位を理解することが容易になるとともに、３次元的に表示することによりマッピングデータ表示における面積の過小・過大評価が軽減される、という有利な効果を奏する。また、３次元モデル心臓がモデル血管を含むことにより、異常部位を示す分割された各部位とその各部位を支配するモデル血管との対応付けが容易となって循環器医師による治療方針の策定が容易になる、という有利な効果を奏する。そして、断層撮像装置によって撮像された２回以上の断層撮像をそれぞれ３次元表示に変換して相対的に比較することにより、何れの部位に異常があるかを定性・定量的に理解することが更に容易になる、という有利な効果を奏する。

なお、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面に関する以下の本発明の実施例の記載から明らかになるであろう。

本発明の医用画像診断装置を表す概略図である。本発明の第一の実施例に基づくフローチャートを表す図である。本発明の第二の実施例に基づくフローチャートを表す図である。心臓の短軸断層画像を表す概略図である。心臓の長軸垂直断層画像を表す概略図である。心臓の長軸水平断層画像を表す概略図である。ＳＰＥＣＴ装置から取得された心臓の心基部近傍の短軸断層画像を表す図である。ＳＰＥＣＴ装置から取得された心臓の中央部近傍の短軸断層画像を表す図である。ＳＰＥＣＴ装置から取得された短軸断層画像を極座標表示に変換する方法を表す概略図である。１７セグメントに分割された心筋の極座標表示を表す図である。ＳＰＥＣＴ装置から取得された断層画像及び複数のセグメントに分割された極座標表示を表す図である。本発明の複数のセグメントに分割された極座標表示及び３次元モデル心臓に写像した３次元表示を表す図である。本発明の異なる角度から見た３次元表示を表す図である。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

図１に本発明の医用画像診断装置１０１を示す。医用画像診断装置１０１は、患者の心臓の断層画像を撮像する断層撮像装置１０２、断層撮像装置１０２によって撮像された断層画像によるデータ１０４を取得して画像処理する医用画像処理装置１０３、医用画像処理装置１０３によって画像処理されたデータ１０５を取得して表示する表示装置１０６を備える。なお、医用画像診断装置１０１は、健常者の心筋の状態を記録した正常心筋集積データベース１０７に接続されていてもよい。

図２のフローチャートを使用して、本発明の第一の実施例を説明する。まず、第一の実施例において、患者の心臓を第１の状態にする（ＳＴＥＰ１０１）。第１の状態とは、例えば、患者の心臓に対して負荷を掛けることである。負荷を掛ける方法としては、患者に運動をさせたり、患者の静脈に対して冠血管拡張作用を有する薬剤、例えばアデノシン、ジピリダモール、ＡＴＰなどや、心運動量増大作用を有するドブタミンなどの負荷薬剤を注射する方法がある。

ＳＴＥＰ１０１により患者の心臓を第１の状態にした後、断層撮像装置１０２が、第１の状態における患者の心臓の第１の断層画像を撮像する（ＳＴＥＰ１０２）。断層撮像装置１０２としては、ＳＰＥＣＴ装置、ＰＥＴ装置、等の核医学断層撮像装置がある。これらの装置よる断層画像は、特定の放射性同位元素でラベルされた薬剤（以下、放射性医薬品）を投与し、放射性医薬品より直接的または間接的に放出されたγ線を専用のカメラによって検出し、再構築することによって取得される。このように取得される断層画像は、疾患に対する特異度や感度が高いという優れた性質を有しているばかりでなく、病変部の機能に関する情報を得ることができるという他の診断画像にはない特徴を有している。なお、放射性医薬品としては、ＳＰＥＣＴ用製剤として塩化タリウム（^２０１ＴｌＣｌ）注射液、テトロホスミンテクネチウム（^９９ｍＴｃＴｅｔｒｏｆｏｓｍｉｎ）注射液、ヘキサキス（２−メトキシイソブチルイソニトリル）テクネチウム（^９９ｍＴｃＭＩＢＩ）注射液や、ＰＥＴ用製剤として^１３Ｎ−アンモニアや塩化ルビジウム（^８２ＲｂＣｌ）注射液などがある。また、異なる２核種からなる放射性医薬品を同時に投与してもよい。

撮像する断層画像としては、図４Ａ、Ｂ、Ｃに示すように、患者の心臓２０１に対して、短軸断層画像（２０２、２０３）、長軸垂直断層画像（２０４）、長軸水平断層画像（２０５）がある。断層撮像装置１０２は、心臓の心尖部から心基部まで連続して複数の短軸断層像を撮像し、心臓の右から左まで連続して複数の長軸垂直断層像を撮像し、心臓の下から上まで連続して複数の長軸水平断層像を撮像することができる。図５Ａ、Ｂに、ＳＰＥＣＴ装置から取得された、心臓の心基部近傍の短軸断層画像、及び、心臓の中央部近傍の短軸断層画像をそれぞれ示す。なお、図４Ａ、Ｂ、Ｃは簡略化されており、断層撮像装置１０２は、より詳細に診断できるように更に多くの断層画像を撮像してもよい。

医用画像処理装置１０３は、撮像された第１の断層画像によるデータ１０４を取得し、取得した第１の断層画像を第１のマッピングデータに変換する（ＳＴＥＰ１０３）。第１の断層画像として短軸断層画像を用いた場合、マッピングデータ表示として極座標表示を用いる方法を図５Ｃに示す。図５Ａにおいて撮像された心臓の心基部近傍の短軸断層画像の中心から引いた放射線上にある画素の最大カウント（ａ１、ａ２、ａ３、ａ４・・・）を抽出し、続いて、図５Ｂにおいて撮像された心臓の中央部近傍の短軸断層画像の中心から引いた放射線上にある画素の最大カウント（ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４・・・）を抽出する。このように、全ての短軸断層画像から得られた最大カウントを心尖部を中心として心基部に向かって同心円上に放射状に展開するように写像（マッピング）して、図５Ｃのような極座標表示に変換する。なお、図５Ａ、Ｂ、Ｃは簡略化されており、短軸断層画像から対象となる部分を更に細分化して抽出して写像してもよい。

ＳＴＥＰ１０３において変換された第１のマッピングデータ表示を複数のセグメントに分割する（ＳＴＥＰ１０４）。図６に、マッピングデータ表示として極座標表示を用いる方法において、１７セグメントに分割された心筋の極座標表示を示す。図６に示されている数字１、２、７、８、１３、１４、１７がＬＡＤに、数字５、６、１１、１２、１６がＬＣＸに、数字３、４、９、１０、１５がＲＣＡに、それぞれ支配される領域を表している。また、数字１、７、１３が前壁に、数字６、１２が前側壁に、数字５、１１が下側壁に、数字１６が側壁に、数字４、１０、１５が下壁に、数字３、９が下中隔に、数字２、８が前中隔に、数字１４が中隔に、数字１７が心尖部に、それぞれ対応している。なお、図６は心筋表面を１７セグメントに分割しているが、２０セグメントに分割するなど、異なる方法で分割してもよい。

図７に、マッピングデータ表示として極座標表示を用いる方法において、表示装置１０６によって表示される、ＳＰＥＣＴ装置から取得された第１の断層画像と第１の断層画像を変換して１７のセグメントに分割された第１の極座標表示を示す。一段目には左から順番に心臓の心尖部から心基部に向かって撮像された第１の状態における１１枚の短軸断層画像、三段目左側には左から順番に心臓の右から左に向かって撮像された第１の状態における５枚の長軸垂直断層画像、三段目右側には左から順番に心臓の下から上に向かって撮像された第１の状態における５枚の長軸水平断層画像、をそれぞれ示す。これらの断層画像を変換して作成された第１の状態における第１の極座標表示を、五段目左側に示す。

続いて、標準的な心臓を模して作成された３次元モデル心臓を取得する（ＳＴＥＰ１０５）。また、３次元モデル心臓は、それに重ね合わせて画像表示できるように冠動脈のモデル血管を含んでいてもよい。なお、３次元モデル心臓は、医用画像処理装置１０３に内蔵されたメモリに予め記憶しておいて、後のＳＴＥＰ１０６で行われるマッピングデータ表示を３次元表示に変換する場合に、メモリから読み出せるようにしておいてもよいし、医用画像処理装置１０３の外部から読み出せるようにしておいてもよい。

ＳＴＥＰ１０４において複数のセグメントに分割された第１のマッピングデータ表示を、第１のマッピングデータ表示の各セグメントを３次元モデル心臓の各部位に対応させるように３次元モデル心臓に写像することによって第１の３次元表示に変換する（ＳＴＥＰ１０６）。図８に、マッピングデータ表示として極座標表示を用いる方法において、表示装置１０６によって表示される、第１の極座標表示と第１の３次元表示を示す。上段左側には第１の極座標表示が示され、そして、下段左側に、第１の極座標表示を、各セグメントを３次元モデル心臓の各部位に対応させるように、３次元モデル心臓に写像（マッピング）した第１の３次元表示が示される。ここで、図７、８に示されているＳｅｐｔ．、Ａｎｔ．、Ｌａｔ．、Ｉｎｆ．は、中隔、前壁、側壁、下壁をそれぞれ示している。１７のセグメントに分割された第１の極座標表示から１つのセグメント（例えば、図６で示すところの心尖部１７）を抽出し、その１つのセグメントを３次元モデル心臓に対応する１つの部位（例えば、３次元モデル心臓の心尖部）に写像するようにして、３次元表示を作成する。このように、極座標表示を３次元モデル心臓に写像することによって、断層撮像装置１０２により撮像された断層画像を、撮像された患者個人の心臓の形状ではないが標準的な心臓を模して作成された３次元モデル心臓に立体的に表示することによって、心臓の異常部位を患者に対して定性・定量的に理解させることが容易になる。また、極座標表示においては、心尖部を中心として心基部に向かって放射状に展開して心臓全体を同心円状に配置するために、心尖部側は過小評価され心基部側は過大評価されて血流低下部位の面積が正しく評価されないこともあり得るが、３次元モデル心臓に立体的に表示することによって、面積の過小・過大評価を軽減させることができる。

図８の下段の３次元表示においては、３次元モデル心臓に、冠動脈のモデル血管を重ね合わせて表示されている。このようにモデル血管を重ね合わせることにより、３次元モデル心臓の各部位が支配されているモデル血管との対応付けが容易になって、循環器医師による治療方針の策定が容易になる。また、図８のように、表示装置１０６は、極座標表示と３次元表示とを並列に表示することができてもよく、心筋全体を表示する極座標表示と定性・定量的な理解が容易な３次元表示を並列して表示することによって、極座標表示の各セグメントと冠動脈のモデル血管を重ね合わせた３次元表示の各部位との関連付けが容易となって、核医学医師の読影の補助となる。更に、図９に、表示装置１０６によって表示される、異なる角度から見た３次元モデル心臓に写像した３次元表示を示す。上段には第１の状態における３つの第１の３次元表示が示され、３次元モデル心臓に写像した３次元表示を任意の角度に変更して表示することができて、更に定性・定量的に異常部位を理解することが容易となる。なお、当該実施例では、マッピングデータ表示に、短軸断層画像から得られた極座標表示を使用しているが、実施形態によっては、極座標表示以外の画像情報を使用してもよく、また長軸垂直断層画像または長軸水平断層画像からマッピングデータ表示に必要な画像情報を得てもよい。

次に、図３のフローチャートを使用して、本発明の第二の実施例を説明する。ＳＴＥＰ２０１〜ＳＴＥＰ２０６までは、図２のＳＴＥＰ１０１〜ＳＴＥＰ１０６とそれぞれ同じである。第二の実施例においては、患者の心臓を第２の状態にする（ＳＴＥＰ２０７）。第２の状態とは、例えば、第１の状態として負荷を与えられてから長時間経過した後である。

ＳＴＥＰ２０７により患者の心臓を第２の状態にした後、断層撮像装置１０２が、第２の状態における患者の心臓の第２の断層画像を撮像する（ＳＴＥＰ２０８）。なお、患者に放射性医薬品として塩化タリウムを投与した場合には、第１の状態の撮像から３〜４時間後に撮像を行うことで、第２の状態における第２の断層画像を撮像することができる。また、放射性医薬品としてテトロホスミンテクネチウムを投与した場合には、第１の状態の撮像から１〜４時間後に第２の状態の撮像を行うが、テトロホスミンテクネチウムでは塩化タリウムとは異なり投与後に心筋内分布が殆ど変化しないことから、第１の状態と第２の状態の２回の投与が必要である。またテトロホスミンテクネチウムの場合には、投与を１回で行う方法もあり、その場合には投与後の第１の状態（安静状態）の撮像を行い、ついで負荷を掛けた後、第２の状態（負荷状態）の撮像を行って、それぞれの状態の断層画像を取得することができる。

医用画像処理装置１０３は、撮像された第２の断層画像によるデータ１０４を取得し、取得した第２の断層画像を第２のマッピングデータ表示に変換する（ＳＴＥＰ２０９）。変換する方法は、ＳＴＥＰ１０３と同じである。

ＳＴＥＰ２０９において変換された第２のマッピングデータ表示を複数のセグメントに分割する（ＳＴＥＰ２１０）。分割する方法は、ＳＴＥＰ１０４と同じである。

標準的な心臓を模して作成された３次元モデル心臓を取得し（ＳＴＥＰ２１１）、ＳＴＥＰ２１０において複数のセグメントに分割された第２のマッピングデータ表示を、第２のマッピングデータ表示の各セグメントを３次元モデル心臓の各部位に対応させるように３次元モデル心臓に写像することによって第２の３次元表示に変換する（ＳＴＥＰ２１２）。なお、３次元モデル心臓は、それに重ね合わせて画像表示できるように冠動脈のモデル血管を含んでいてもよい。３次元表示に変換する方法は、ＳＴＥＰ１０６と同じである。図７は、マッピングデータ表示として極座標表示を用いる方法において、表示装置１０６によって表示される、ＳＰＥＣＴ装置から取得された第２の断層画像及び第２の断層画像を変換して１７のセグメントに分割された第２の極座標表示も示す。二段目には左から順番に心臓の心尖部から心基部に向かって撮像された第２の状態における１１枚の短軸断層画像、四段目左側には左から順番に心臓の右から左に向かって撮像された第２の状態における５枚の長軸垂直断層画像、四段目右側には左から順番に心臓の下から上に向かって撮像された第２の状態における５枚の長軸水平断層画像、をそれぞれ示す。これらの第２の断層画像を変換して作成された第２の極座標表示を、五段目の中央に示す。また、図８は、マッピングデータ表示として極座標表示を用いる方法において、表示装置１０６によって表示される、第２の極座標表示と第２の３次元表示も示し、上段中央には第２の極座標表示が示され、そして、下段中央に、第２の極座標表示を、各セグメントを３次元モデル心臓の各部位に対応させるように、３次元モデル心臓に写像（マッピング）した第２の３次元表示を示す。更に、図９の下段は、表示装置１０６によって表示される、異なる角度から見た３次元モデル心臓に写像した３つの第２の３次元表示を示す。

医用画像処理装置１０３は、第１の３次元表示と第２の３次元表示とを比較した３次元相対表示を生成する（ＳＴＥＰ２１３）。マッピングデータ表示として極座標表示を用いる方法において、３次元相対表示としては、心筋の虚血の程度を評価するために、第１の極座標表示において使用されるデータ（Ｄａｔａ１）と第２の極座標表示において使用されるデータ（Ｄａｔａ２）の差分（Ｄａｔａ１−Ｄａｔａ２）を算出して極座標表示（図８の上段右側）を生成し、その極座標表示を第１の３次元表示や第２の３次元表示と同じように３次元表示に変換したもの（図８の下段右側）であってもよい。また、３次元相対表示としては、投与された放射性医薬品の洗い出しを算出して多枝病変を評価するために、Ｄａｔａ１に対するＤａｔａ１とＤａｔａ２×Ｃ×Ｔの差分の割合（（Ｄａｔａ１−Ｄａｔａ２×Ｃ×Ｔ）／Ｄａｔａ１×１００）（ここで、Ｃは半減期補正係数、Ｔは収集時間補正係数（^２０１Ｔｌの場合のみ有効））を算出して極座標表示（図７の五段目右側）を生成し、その極座標表示を３次元表示に変換したものであってもよい。更に、３次元相対表示としては、心筋の虚血の程度を評価するために、第１の状態と第２の状態において異なる２核種の放射性医薬品を投与して、Ｄａｔａ１とＤａｔａ１の和に対するＤａｔａ１とＤａｔａ２の差分の割合（（Ｄａｔａ１−Ｄａｔａ２）／（Ｄａｔａ１＋Ｄａｔａ２）×１００））を算出して極座標表示を生成し、その極座標表示を３次元表示に変換したものであってもよい。なお、異なる２核種の放射性医薬品を同時に投与して同時に撮像された断層画像からも同様に算出することができる。また、Ｄａｔａ１及びＤａｔａ２は、同一症状における経時変化や治療効果を客観的に評価するために、正常心筋集積データベース１０７から取得した標準データの平均値から乖離している度合を示すものであってもよい。なお、当該実施例では、マッピングデータ表示に、短軸断層画像から得られた極座標表示を使用しているが、実施形態によっては、極座標表示以外の画像情報を使用してもよく、また長軸垂直断層画像または長軸水平断層画像からマッピングデータ表示に必要な画像情報を得てもよい。

上記記載は特定の実施例についてなされたが、本発明はそれに限らず、本発明の原理と添付の特許請求の範囲の範囲内で種々の変更及び修正をすることができることは当業者に明らかである。

１０１医用画像診断装置
１０２断層撮像装置
１０３医用画像処理装置
１０４断層画像データ
１０５画像処理データ
１０６表示装置
１０７正常心筋集積データベース
２０１心臓
２０２心基部近傍の短軸断層画像
２０３中央部近傍の短軸断層画像
２０４長軸垂直断層画像
２０５長軸水平断層画像

Claims

断層撮像装置、医用画像処理装置、表示装置を備える医用画像診断装置であって、
前記断層撮像装置は、患者の心臓の第１の状態において、前記心臓の第１の断層画像を撮像し、
前記医用画像処理装置は、前記断層撮像装置から前記撮像された第１の断層画像を取得し、前記取得した第１の断層画像を第１のマッピングデータ表示に変換して複数のセグメントに分割し、標準的な心臓を模して作成された３次元モデル心臓を取得し、前記複数のセグメントに分割された前記第１のマッピングデータ表示を、各セグメントを前記３次元モデル心臓の各部位に対応させるように前記３次元モデル心臓に写像することによって第１の３次元表示に変換し、
前記表示装置は、前記第１の３次元表示を前記医用画像処理装置から取得して表示する
ことを特徴とする医用画像診断装置。
前記３次元モデル心臓はモデル血管を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
前記断層撮像装置は、前記心臓の第２の状態において、前記心臓の第２の断層画像を撮像し、
前記医用画像処理装置は、前記断層撮像装置から前記撮像された第２の断層画像を取得し、前記取得した第２の断層画像を第２のマッピングデータ表示に変換して前記第１のマッピングデータ表示と同一の前記複数のセグメントに分割し、前記複数のセグメントに分割された前記第２のマッピングデータ表示を、各セグメントを前記３次元モデル心臓の各部位に対応させるように前記３次元モデル心臓に写像することによって第２の３次元表示に変換し、前記第１の３次元表示と前記第２の３次元表示とを比較した３次元相対表示を生成し、
前記表示装置は、前記第２の３次元表示と前記３次元相対表示とを前記医用画像処理装置から取得して表示する
ことを更に特徴とする請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
各マッピングデータ表示は、極座標表示からなる、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
心筋シンチグラフィにより取得された画像データを処理する方法であって、
患者の心臓の第１の状態において、断層撮像装置によって、前記心臓の第１の断層画像を撮像するステップと、
前記撮像された第１の断層画像を、第１のマッピングデータ表示に変換して複数のセグメントに分割するステップと、
前記複数のセグメントに分割された前記第１のマッピングデータ表示を、標準的な心臓を模して作成された３次元モデル心臓の各部位に対応させるように写像するステップと
を備えることを特徴とする方法。
前記３次元モデル心臓はモデル血管を含む、ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
前記心臓の第２の状態において、前記断層撮像装置によって、前記心臓の第２の断層画像を撮像するステップと、
前記撮像された第２の断層画像を、第２のマッピングデータ表示に変換して前記第１のマッピングデータ表示と同一の前記複数のセグメントに分割するステップと、
前記複数のセグメントに分割された前記第２のマッピングデータ表示を、前記３次元モデル心臓の各部位に対応させるように写像するステップと、
前記写像された第１のマッピングデータ表示と前記写像された第２のマッピングデータ表示とを比較するステップとを
を更に備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
各マッピングデータ表示は、極座標表示からなる、ことを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。
心筋シンチグラフィにより取得された画像データを処理するプログラムであって、
患者の心臓の第１の状態における断層撮像装置によって撮像された前記心臓の第１の断層画像データを取得し、
前記取得した第１の断層画像データを、第１のマッピングデータに変換して複数のセグメントに分割し、
標準的な心臓を模して作成された３次元モデル心臓データを取得し、
前記複数のセグメントに分割された前記第１のマッピングデータを、前記３次元モデル心臓データに対応させるように写像する
ことを特徴とするプログラム。
前記３次元モデル心臓データはモデル血管データを含む、ことを特徴とする請求項９に記載のプログラム。
前記心臓の第２の状態における前記断層撮像装置によって撮像された前記心臓の第２の断層画像データを取得し、
前記取得した第２の断層画像データを、第２のマッピングデータに変換して前記第１のマッピングデータと同一の前記複数のセグメントに分割し、
前記複数のセグメントに分割された前記第２のマッピングデータを、前記３次元モデル心臓データに対応させるように写像し、
前記写像された第１のマッピングデータと前記写像された第２のマッピングデータとを比較する
ことを更に特徴する請求項９又は１０に記載のプログラム。
各マッピングデータは、極座標表示データからなる、ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載のプログラム。