JP4504377B2 - 心臓関連の取得のための自動的な最適面の決定 - Google Patents
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Description
本願は、2003年5月28日に提出されたアメリカ合衆国仮出願番号60/473730(Attorney Docket No.2003P07843US)で留保されている権利を請求するものである。この仮出願の名称は『Automatic Optimal View Determination for Cardiac Acquisitions』であり、参照によって本願の開示内容に完全に含まれるものである。
1.技術分野
本発明は医療用イメージングに関し、より特定的には、心臓のイメージの取得のための短軸および長軸の観察面の決定に関する。
医療用イメージングの分野では、心臓の短軸垂線および長軸垂線を中心として方向決定されたイメージが、臨床医による評価のための標準的なフォーマットである。心臓の方向、すなわち心臓の短軸垂線および長軸垂線は、個体ごとに固有である。したがってこのようなイメージを取得する際には、個体の心臓の方向および関連の座標フレーム(短軸、長軸、および両軸に対して直交する方向)を決定する必要がある。
本発明の実施例には、心臓イメージを取得するための最適な観察面を決定する方法が含まれる。この方法は、心臓の矢状面イメージ、軸面イメージおよび冠状面イメージのセットの取得を含んでいる。ここでは、軸面イメージおよび冠状面イメージは矢状面イメージと直交し、心臓は固有軸と、血液プール、血液プール境界および心尖を有する左心室とを有する。この方法は、血液プール境界のマップの形成と、該マップを使用して、固有軸に沿って方向決定された完全な座標フレームを作成することも含んでいる。
図1 コンピュータシステムの実施例を示す概略図である。
本発明の実施例では、心臓イメージ取得のために最適な短軸および長軸の観察面を決定するための方法、システムおよび装置が提供される。心臓イメージを取得するために、以下のものが使用される:磁気共鳴スキャナ(“MR”)、ポジトロンエミッショントモグラフィスキャナ(“PET”)、シングルフォトンエミッションコンピューテッドトモグラフィ(“SPECT”)、コンピューテッドトモグラフィスキャナ(“CT”)、および別の医療用イメージング装置。心臓を表示する別のデータソースの中でも、CT、SPECTおよびPETの心臓の容量データは取得後にリフォーマットし、所望のイメージを作成することもできる。最適な観察面が決定された後、イメージを再走査するか、またはCT容量のデータ等のデータをリフォーマットして、新たな観察面で新たなイメージを取得することができる。
Claims (17)
- 心臓イメージの取得のために最適な観察面を決定するためのコンピュータプロセッサの制御方法において、
人体内における心臓の傾斜方向に相応する固有軸と、血液プールと、該血液プールの境界である血液プール境界と、心尖を含む左心室(「LV」)とを有する心臓の矢状面イメージと軸面イメージと冠状面イメージとの次のようなセット、すなわち医療用イメージング装置によって取得されたセットを使用して、前記血液プール境界のマップを形成するステップと、
前記マップを使用して、前記固有軸を含む座標軸から成る座標フレームを作成するために、前記左心室の血液プールの中心からの中隔の方向を長軸垂線として検出し、該長軸垂線を使用して、長軸として前記固有軸を含みかつ短軸を含む座標軸から成る座標フレームを検出するステップ
とを実施するように該コンピュータプロセッサを制御し、
該軸面イメージおよび冠状面イメージは、該矢状面イメージと直交することを特徴とする制御方法。 - 心臓を表すデータをリフォーマットすることによってイメージを取得する、請求項1記載の制御方法。
- 血液プール境界のマップを形成するステップは、
矢状面イメージ内で血液プールを位置検出するステップと、
該矢状面イメージの血液プールと交差する各直交のイメージで、血液プール境界の2つのポイントを見つけ、各直交のイメージの血液プール境界の2つのポイント間に中間点を設けるステップと、
各直交のイメージの血液プール境界上にポイントを、各直交のイメージの中間点から放射状に位置決めするステップとを有する、請求項1記載の制御方法。 - 矢状面イメージで血液プールを位置検出するステップは、自動的な分割アルゴリズムを使用して該血液プールを位置検出するステップを含む、請求項3記載の制御方法。
- 血液プール境界上にポイントを位置決めするステップは、
中間点から血液プール境界の方向に延在する線の強度プロフィールの変化の検出と、
主成分分析と、
楕円のロバスト一致と、
LVの形状に近似する任意のモデルの一致と
を含むグループから選択された1つの手法を使用することを含む、請求項3記載の制御方法。 - マップを使用して前記座標フレームを作成するステップは、
短軸垂線の方向を決定するステップと、
短軸垂線の方向に対して直交している長軸垂線の方向を決定するステップとを有する、請求項1記載の制御方法。 - 短軸垂線の方向を決定するステップでは、該短軸垂線の方向に近似する血液プール境界マップを使用し、
該血液プール境界マップは、空間的に楕円状のオブジェクトを形成する、請求項6記載の制御方法。 - 短軸垂線の方向を決定するステップでは、主成分分析を使用する、請求項7記載の制御方法。
- 短軸垂線の方向を決定するステップは、該短軸垂線の方向をさらに高精度化するステップを有する、請求項7記載の制御方法。
- 短軸垂線の方向をさらに高精度化するステップは、
第1の短軸垂線方向で第1のイメージを取得して、左心室の心尖までの第1の間隔を測定するステップと、
第1の短軸垂線方向を捻り、第2の短軸垂線方向を作成するステップと、
第2の短軸垂線方向で第2のイメージを取得し、左心室の心尖までの第2の間隔を測定するステップと、
左心室の心尖までの前記2つの間隔のうち長い方に所属する短軸垂線の方向を選択して、より精確な短軸垂線方向とする、請求項9記載の制御方法。 - 前記中隔の方向を検出するステップは、矢状面および短軸面から成るグループから選択された心臓のイメージを使用する、請求項1から10までのいずれか1項記載の制御方法。
- 前記中隔の方向を決定するステップは、
心臓のイメージを分析して、前記左心室の血液プールの中心を見つけるステップと、
該左心室の血液プールの中心から出発して放射状に、明→暗→明の強度プロフィールを有する方向を探索するステップとを有する、請求項11記載の制御方法。 - 前記中隔の方向を検出するステップは、
心臓のイメージを分析して、2つの挿入点を有する前記左心室の血液プールの中心を見つけるステップと、
心臓のイメージを分析して、前記2つの挿入点を見つけるステップと、
2つの挿入点および血液プールの中心を使用して、該血液プールの中心で頂点を有する角度を形成するステップと、
該角度を2等分するステップと、
前記中隔の方向を、前記2等分の方向として決定するステップとを有する、請求項11記載の制御方法。 - 心臓のイメージを分析して前記左心室の血液プールの中心を見つけるステップは、
前記左心室の血液プール境界を分割するステップと、
前記左心室の血液プール境界の重心を見つけるステップとを有する、請求項13記載の制御方法。 - 心臓のイメージを分析して2つの挿入点を見つけるステップでは、強度プロフィールの変化を検出する手法を使用する、請求項13記載の制御方法。
- 前記座標フレームをさらに高精度化するステップを含む、請求項1記載の制御方法。
- 前記座標フレームをさらに高精度化するステップは、
第1の完全座標フレーム方向で第1のイメージを取得し、心臓の心尖と僧帽弁の面との間の第1の間隔を測定するステップと、
第1の完全座標フレーム方向を捻り、第2の完全座標フレーム方向を作成するステップと、
第2の完全座標フレーム方向で第2のイメージを取得し、該心臓の心尖と僧帽弁の面との間の第2の間隔を測定するステップと、
該心臓の心尖と僧帽弁の面との間の前記2つの間隔のうち長い方に所属する完全座標フレーム方向を、より精確な完全座標フレーム方向として選択する、請求項16記載の制御方法。
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