JP5291988B2

JP5291988B2 - 画像処理装置及び画像診断装置

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Publication number: JP5291988B2
Application number: JP2008140582A
Authority: JP
Inventors: 健輔篠田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2028-05-29
Also published as: JP2009285121A

Description

本発明は、カテーテル等のデバイスを用いた診断又は治療を支援する画像処理装置及び画像診断装置に関する。

腫瘍の治療には、肝動脈塞栓療法（ＴＡＥ）や肝動脈化学塞栓療法（ＴＡＣＥ）と呼ばれるカテーテルインターベンションによる治療技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この治療は、肝癌等の患部に対して、患部を栄養している栄養動脈に塞栓物質や、塞栓物質と共に抗癌剤等の薬剤を注入し、栄養動脈を塞栓して栄養源を断つことにより、患部の細胞を壊死させる方法である。患部を切除するよりも被検体への負担が小さいので、最近では特に肝動脈化学塞栓療法の適用例が増加している。

この治療では、治療時にカテーテルを被検体の血管内に挿入し、そのカテーテルを介して造影剤を注入し、Ｘ線透視により得られる血管造影の透視画像データを見ながら塞栓部位を決定している。
特開平７−２９９０６０号公報

しかしながら、塞栓部位を決定するには、造影剤を多数回にわたって血管内に注入する必要がある。また、肝臓のように血管の経路が複雑であると、この経路を辿ってカテーテルを塞栓部位まで進めるので時間が掛かる。このため、被検体への負担が大きくなる問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、被検体への負担を軽減することができる画像処理装置及び画像診断装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、請求項１に係る本発明の画像処理装置は、画像診断装置により得られたボリュームデータから患部領域及びこの患部領域に繋がる血管領域の抽出により生成された領域抽出データの血管領域上に起点の入力が可能な操作手段と、前記操作手段により入力された前記患部領域の近傍の起点から辿って前記血管領域の位置及び血管径を計測する計測手段と、前記計測手段により計測された位置情報及び血管径の情報に基づいて、前記血管領域を大血管領域とこの大血管領域の血管径よりも小さい血管径を有する細血管領域とに区分し、区分した細血管領域の内、前記操作手段により入力された起点と前記大血管領域の間を連通している起点領域を導き出す探索手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項８に係る本発明の画像診断装置は、被検体を撮影してボリュームデータを生成する撮影手段と、前記撮影手段により生成されたボリュームデータから前記被検体の患部領域及びこの患部領域に繋がる血管領域の抽出により生成された領域抽出データの血管領域上に起点の入力が可能な操作手段と、前記操作手段により入力された前記患部領域の近傍の起点から辿って前記血管領域の位置及び血管径を計測する計測手段と、前記計測手段により計測された位置情報及び血管径の情報に基づいて、前記血管領域を大血管領域とこの大血管領域の血管径よりも小さい血管径を有する細血管領域とに区分し、区分した細血管領域の内、前記操作手段により設定された起点と前記大血管領域の間を連通している起点領域を導き出す探索手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、被検体の患部を栄養している血管の経路を強調した三次元画像データを生成することができる。そして、生成した三次元画像データに基づいて塞栓部位までのカテーテル挿入経路を強調した三次元画像データを容易に生成することができる。これにより、塞栓部位の決定を容易にし、且つ塞栓部位までのカテーテル挿入経路の把握が容易になり、造影剤の注入回数を低減し、治療時間を短縮することが可能となり、被検体への負担を軽減することができる。

以下、図面を参照して本発明による画像診断装置の実施例を説明する。本発明の画像診断装置は、撮影により得られたボリュームデータの処理及び表示を行うためのものであり、ここではＭＲＩ装置に適用した場合について説明する。これに限らず、Ｘ線ＣＴ装置に適用するように実施してもよい。

以下に、本発明によるＭＲＩ装置の実施例を図１乃至図１０を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例に係るＭＲＩ装置の構成を示したブロック図である。このＭＲＩ装置２００は、被検体Ｐが載置される天板１５１及びこの天板１５１を水平移動及び上下移動する機構部１５２を有する寝台部１５０と、天板１５１上に載置された被検体Ｐの撮影を行う撮影部１００と、被検体Ｐの撮影により撮影部１００から出力された信号を処理して画像データの生成及び表示を行う画像処理部１０とを備えている。

また、ＭＲＩ装置２００は、寝台部１５０、撮影部１００、及び画像処理部１０を操作する操作部８と、操作部８からの入力信号に基づいて寝台部１５０、撮影部１００、及び画像処理部１０を制御するシステム制御部９とを備えている。

撮影部１００は、磁場を発生する架台部１２０、架台部１２０の磁場を制御する架台制御部１３０、及び架台制御部１３０から出力された信号を処理するデータ処理部１４０を備えている。

架台部１２０は、磁場を照射して被検体Ｐを撮影するための開口部１２４を有し、この開口部１２４内に被検体Ｐが載置された寝台部１５０の天板１５１が挿入される。架台部１２０内部には、静磁場発生用の磁石１２１、及び静磁場に位置情報を付加するための傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル１２２が配置されている。また、被検体Ｐの撮影部位の近傍に配置可能に高周波信号を送受信するＲＦコイル１２３が設けられている。

磁石１２１は、開口部１２４の外周に配置され、例えば超伝導方式により、開口部１２４内に挿入された被検体Ｐに対して静磁場を発生する。このとき、磁石１２１の静磁場電源（図示せず）は架台制御部１３０により制御される。

傾斜磁場コイル１２２は、磁石１２１の内周に配置され、開口部１２４内の被検体Ｐに対して傾斜磁場を発生する。このとき、傾斜磁場コイル１２２の傾斜場電源（図示せず）は架台制御部１３０により制御される。

ＲＦコイル１２３は、傾斜磁場コイル１２２と被検体Ｐの間に配置され、被検体Ｐ内部の水素原子核を励起するために高周波磁場を照射し、被検体Ｐから放出される核磁気共鳴信号を受信して架台制御部１３０に出力する。

架台制御部１３０は、傾斜磁場制御部１３１、静磁場制御部１３２、及びＲＦ送受信部１３３により構成される。そして、傾斜磁場制御部１３１は傾斜磁場コイル１２２に供給する傾斜磁場電源を制御し、静磁場制御部１３２は磁石１２１に供給する静磁場電源を制御する。

また、ＲＦ送受信部１３３はＲＦコイル１２３への高周波を送信する送信器、ＲＦコイル１２３から信号を受信して信号処理を施してデータを生成する受信器、及び送信器及び受信器を制御するＲＦシーケンサを備えている。そして、前記受信器は、ＲＦコイル１２３から高周波信号を取り込み、増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリング等の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ変換してデータを生成し、生成したデータをデータ処理部１４０に出力する。

データ処理部１４０は、架台制御部１３０のＲＦ送受信部１３３から出力されたデータを処理して被検体Ｐのボリュームデータを生成し、生成したボリュームデータを画像処理部１０に出力する。

画像処理部１０は、撮影部１００のデータ処理部１４０から出力されたボリュームデータから被検体Ｐの患部領域及びこの患部領域に繋がる血管領域を抽出して解析するためのデータ解析部１１と、データ処理部１４０から出力されたボリュームデータや、データ解析部１１で抽出された領域を処理して三次元画像データを生成する画像データ生成部１５と、画像データ生成部１５で生成された三次元画像データ等を保存する記憶部１６と、画像データ生成部１５で生成された三次元画像データ等を表示する表示部１７とを備えている。

データ解析部１１は、データ処理部１４０から出力されたボリュームデータから被検体Ｐの患部領域及びこの患部領域に繋がる血管領域を抽出する抽出部１２と、抽出部１２で抽出された血管領域の位置及び血管径を計測する計測部１３と、計測部１３で計測された位置情報及び血管径の情報に基づいて血管領域を探索する探索部１４とを備えている。

抽出部１２は、表示部１７に表示されたボリュームデータの三次元画像データの観察により、ボリュームデータの例えば腫瘍等の患部の領域を入力する患部領域指定操作が操作部８から行われると、データ処理部１４０から出力されたボリュームデータの指定された患部に対応する患部領域を抽出する。また、患部領域の抽出に応じて例えば特開２００１−２５２２６３号公報に記載の方法による撮影によりデータ処理部１４０で生成されるボリュームデータの血流領域を血管領域として抽出し、抽出した患部領域及び血管領域により構成される領域抽出データを生成する。そして、生成した領域抽出データを計測部１３及び画像データ生成部１５に出力する。

なお、Ｘ線ＣＴ装置の場合、例えば診断のときに造影剤を投与した被検体の撮影により生成されたボリュームデータの造影剤によりＸ線が吸収された領域を血管領域として抽出する。

計測部１３は、表示部１７に表示された領域抽出データの三次元画像データの観察により、その領域抽出データの血管領域上の患部領域の近傍に起点を入力する起点指定操作が操作部８から行われると、入力された起点から辿って血管領域の位置及び血管径を計測する。そして、血管領域の辿った位置の例えば三次元座標で表される情報（位置情報）及び血管径の情報を探索部１４に出力する。

探索部１４は、計測部１３から出力された位置情報及び血管径の情報に基づいて、血管領域を大血管領域とこの大血管領域の血管径よりも小さい血管径を有する細血管領域とに区分し、区分した細血管領域の内、起点と大血管領域の間を連通している起点領域を導き出す。そして、導き出した起点領域の位置情報を画像データ生成部１５に出力する。

画像データ生成部１５は、データ処理部１４０から出力されたボリュームデータや抽出部１２から出力された領域抽出データを例えばＳＶＲ（ＳｈａｄｅｄＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇ）処理して立体的に表される三次元画像データを生成する。また、領域抽出データの探索部１４から出力された位置情報の領域を例えば色で強調した三次元画像データを生成する。そして、生成した三次元画像データを表示部１７に出力する。

記憶部１６は、データ処理部１４０から出力されたボリュームデータや、画像データ生成部１５から出力された三次元画像データを保存する。また、表示部１７は、液晶パネル或いはＣＲＴのモニタ等を備え、画像データ生成部１５から出力された三次元画像データを表示する。

操作部８は、キーボード、トラックボール、マウスなどの入力デバイスや、各種スイッチ等を備えたインターラクティブなインターフェースであり、寝台部１５０の天板１５１を移動させる入力操作、被検体Ｐを撮影部１００で撮影させる入力操作、撮影部１００の撮影により得られたボリュームデータを画像処理部１０で処理させて表示させる入力操作等を行う。

システム制御部９は、ＣＰＵや記憶回路等を備え、操作部８からの入力操作による入力信号に基づいて、寝台部１５０の天板１５１の移動に関する制御、撮影部１００の撮影に関する制御、画像処理部１０のデータ処理に関する制御などシステム全体の制御を行なう。

以下、図１乃至図１０を参照して、ＭＲＩ装置２００の動作の一例を説明する。
被検体Ｐの患部及びこの患部に繋がる血管を有する部位を撮影し、この撮影により得られたボリュームデータの領域抽出データを解析して被検体Ｐの治療計画を立てる。この治療計画では、塞栓療法により治療を行うための塞栓部位を決定し、決定した塞栓部位にカテーテルを進めるためのカテーテル挿入経路を強調した三次元画像データを生成する。

図２は、ＭＲＩ装置２００の動作を示したフローチャートである。寝台部１５０の天板１５１上に載置された被検体Ｐが撮影部１００の開口部１２４内に挿入され、操作部８から治療計画開始の操作が行われると、ＭＲＩ装置２００は動作を開始する（ステップＳ１）。

システム制御部９は、撮影部１００及び画像処理部１０を制御する。撮影部１００の磁石１２１は、架台制御部１３０における静磁場制御部１３２の制御より、被検体Ｐに対して静磁場を発生する。傾斜磁場コイル１２２は、傾斜磁場制御１３１の制御により、被検体Ｐに対して傾斜磁場を発生する。ＲＦコイル１２３は、高周波磁場の照射により被検体Ｐから放出される核磁気共鳴信号を受信して、架台制御部１３０のＲＦ送受信部１３３に出力する。ＲＦ送受信部１３３は、ＲＦコイル１２３から受信した信号をデータ処理部１４０に出力する。

データ処理部１４０は、ＲＦ送受信部１３３から出力された信号を処理してボリュームデータを生成し、生成したボリュームデータを画像処理部１０におけるデータ解析部１１及び画像データ生成部１５に出力する。画像データ生成部１５は、データ処理部１４０から出力された被検体Ｐの撮影部位である例えば患部を含む肝臓のボリュームデータの三次元画像データを生成して表示部１７に表示する（ステップＳ２）。

表示部１７に表示された三次元画像データの観察により、操作部８から患部領域指定操作が行われると、データ解析部１１の抽出部１２は、図３に示すように、ボリュームデータから斜線で示した患部領域２１及びこの患部領域２１に繋がっている実線で示した血管領域２２により構成される領域抽出データ２０を生成する（図２のステップＳ３）。そして、生成した領域抽出データ２０を計測部１３及び画像データ生成部１５に出力する。

画像データ生成部１５は、抽出部１２から出力された領域抽出データ２０の三次元画像データを生成して表示部１７に表示する。そして、被検体Ｐの患部が癌等の腫瘍である場合の栄養している血管の経路を導き出すために、表示部１７に表示された領域抽出データ２０の三次元画像データの観察により、操作部８から起点指定操作が行われると、計測部１３は、図４に示すように、領域抽出データ２０の入力された例えば第１乃至第３の起点２３，２４，２５から辿って血管領域２２を計測する。そして、計測した血管領域２２の位置情報及び血管径の情報を探索部１４に出力する。

探索部１４は、計測部１３から出力された位置情報及び血管径情報に基づいて、血管領域２２を大血管領域と細血管領域に区分する。また、位置情報に基づいて血管領域２２の分岐点を求め、求めた分岐点に基づいて細血管領域を分割する。更に、分割した領域の内、各第１乃至第３の起点２３，２４，２５と大血管領域の間を連通している起点領域を、被検体Ｐの患部を栄養している血管の経路として導き出す（図２のステップＳ４）。そして、導き出した起点領域の位置情報を画像データ生成部１５に出力する。

図５は、血管領域２２の大血管領域、細血管領域、及び分岐点と、この分岐点で分割された領域の一例を示した図である。この血管領域２２は、例えば総肝動脈に当たる大血管領域３０と肝臓内を走行する固有肝動脈に当たる細血管領域に区分される。

細血管領域は、例えば８箇所の分岐点２６ａ乃至２６ｈを有し、分岐点２６ｅで大血管領域３０から分岐している。そして、両端が互いに隣り合う２つの分岐点２６ａ，２６ｂ、分岐点２６ｂ，２６ｃ、分岐点２６ｃ，２６ｄ、及び分岐点２６ｄ，２６ｅで各分割領域２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄに分割される。また、分岐点２６ｆ，２６ｇで分割領域２９ｅ及びこの分割領域２９ｅを迂回する分割領域２９ｆに分割される。更に、分岐点２６ｇ，２６ｃ及び分岐点２６ｈ，２６ｄで各分割領域２９ｇ，２９ｈに分割される。

また、一端が患部領域２１に繋がり他端が各分岐点２６ａ，２６ｆ，２６ｈに位置している３つの接続領域２７ａ，２７ｂ，２７ｃ、及び一端が各分岐点２６ａ，２６ｂ，２６ｈに位置して他端が途中で消滅している末端領域２８ａ，２８ｂ，２８ｃに分割される。

そして、第１の起点２３と大血管領域３０の間を連通している起点領域として、接続領域２７ａ上の第１の起点２３と分岐点２６ａの間の領域、及び各分割領域２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄにより構成される第１の起点領域を導き出す。また、第２の起点２４と大血管領域３０の間を連通している起点領域として、接続領域２７ｂ上の第２の起点２４と分岐点２６ｆの間の領域、及び各分割領域２９ｅ，２９ｆ，２９ｇ，２９ｃ，２９ｄにより構成される第２の起点領域を導き出す。更に、第３の起点２５と大血管領域３０の間を連通している起点領域として、分割領域２９ｈ上の第３の起点２５と分岐点２６ｄの間の領域、及び分割領域２９ｄにより構成される第３の起点領域を導き出す。

画像データ生成部１５は、探索部１４から出力された血管領域２２の起点領域の位置情報に対応する領域を、患部を栄養している血管の経路として強調した三次元画像データを生成して表示部１７に表示する（図２のステップＳ５）。

図６は、表示部１７に表示された患部を栄養している血管の経路として強調した三次元画像データを示した図である。この三次元画像データ２０ａは、領域抽出データ２０の患部領域２１及び血管領域２２に対応する患部領域データ２１ａ及び血管領域データ２２ａにより構成され、血管領域データ２２ａの破線で包囲した強調範囲３１ａ内の領域が強調表示されている。強調範囲３１ａの領域は、血管領域２２の第１乃至第３の起点領域に対応している。

このように、操作部８からの起点指定操作により、被検体Ｐの患部を栄養している血管の経路として強調した三次元画像データ２０ａを表示部１７に表示することができる。これにより、被検体Ｐの患部を栄養している血管の経路の塞栓部位を決定するための解析が容易になる。

次に、被検体Ｐの患部を栄養している血管の塞栓部位を決定するために血管経路を解析する操作として、表示部１７に表示された三次元画像データ２０ａにおける強調範囲３１ａ内の一部の領域を指定する血管径指定操作が操作部８から行われると、計測部１３は強調範囲３１ａ内の入力により指定された位置に対応する血管径の情報を画像データ生成部１５に出力する。画像データ生成部１５は、計測部１３から出力された血管径の情報を付加した三次元画像データを生成して表示部１７に表示する。

図７は、表示部１７に表示される血管径情報を付加した三次元画像データの一例を示した図である。この三次元画像データ２０ｂと共に血管径指定操作による入力で強調範囲３１ａ内の一部の領域を指定した矢印３２ｂが表示される。三次元画像データ２０ｂは、患部領域データ２１ａ、血管領域データ２２ａ、及び矢印３２ｂより指定された領域の血管径である例えば「血管径２．２ｍｍ」により構成される。

このように、操作部８からの血管径指定操作により、被検体Ｐの患部を栄養している血管の経路に血管径の情報を付加した三次元画像データ２０ｂを表示部１７に表示することができる。これにより、被検体Ｐの患部を栄養している血管の形状の解析が可能となり、塞栓部位を容易に決定することができる。

また、被検体Ｐの患部を栄養している血管の経路を解析する操作として、表示部１７に表示された三次元画像データ２０ａにおける強調範囲３１ａ内の一部の領域を指定する強調範囲指定操作が操作部８から行われると、探索部１４は強調範囲３１ａ内の入力により指定された位置に対応する血管領域２２における第１乃至第３の起点領域の一部の領域とこの領域を含む各第１乃至第３の起点領域に含まれる各第１乃至第３の起点２３，２４，２５の間を連通している領域を導き出す。そして導き出した領域の位置情報を画像データ生成部１５に出力する。

ここで、指定された一部の領域が第１乃至第３の起点領域の例えば分岐点２６ｃに対応している場合、探索部１４は分岐点２６ｃとこの分岐点２６ｃを含む第１の起点領域に含まれる第１の起点２３間を連通している領域として、接続流路２７ａ上の第１の起点２３と分岐点２６ａ間の領域及び各分割領域２９ａ，２９ｂを導き出す。また、分岐点２６ｃと分岐点２６ｃを含む第２の起点領域に含まれる第２の起点２４間を連通している領域として、接続領域２７ｂ上の第２の起点２４と分岐点２６ｆ間の領域及び各分割領域２９ｅ，２９ｆ，２９ｇを導き出す。そして、導き出した領域の位置情報を画像データ生成部１５に出力する。画像データ生成部１５は、探索部１４から出力された血管領域２２の位置情報の領域を、患部を栄養している血管の経路の一部として強調した三次元画像データを生成して表示部１７に表示する。

図８は、表示部１７に表示される患部を栄養している血管の経路の一部として強調した三次元画像データの一例を示した図である。この三次元画像データ２０ｃと共に強調範囲指定操作による入力で分岐点２６ｃを指定した矢印３２ｃが表示される。三次元画像データ２０ｃは、患部領域データ２１ａ及び強調範囲３１ｃ内の領域を強調表示した血管領域データ２２ｃにより構成される。

強調範囲３１ｃの領域は、血管領域２２における接続流路２７ａ上の第１の起点２３と分岐点２６ａ間の領域、各分割領域２９ａ，２９ｂ、接続領域２７ｂ上の第２の起点２４と分岐点２６ｆ間の領域、及び各分割領域２９ｅ，２９ｆ，２９ｇに対応している。

このように、操作部８からの強調範囲指定操作により、被検体Ｐの患部を栄養している血管の経路の一部として強調した三次元画像データ２０ｃを表示部１７に表示することができる。これにより、被検体Ｐの患部を栄養している複雑な血管の経路を細部に亘って解析することが可能となり、塞栓部位を正確に決定することができる。

また、指定された一部の領域がこの領域を迂回する領域を有する例えば分割領域２９ｅに対応している場合、探索部１４は分割領域２９ｅを迂回する分割領域２９ｆを導き出す。そして、導き出した領域の位置情報を画像データ生成部１５に出力する。画像データ生成部１５は、探索部１４から出力された血管領域２２の位置情報の領域を、患部を栄養している血管の経路の一部として強調した三次元画像データを生成して表示部１７に表示する。

図９は、表示部１７に表示される患部を栄養している血管の経路の一部として強調した三次元画像データの一例を示した図である。この三次元画像データ２０ｄと共に強調指定操作による入力で分割領域２９ｅを指定した矢印３２ｄが表示される。三次元画像データ２０ｄは、患部領域データ２１ａ及び強調範囲３１ｄである分割領域２９ｆを強調表示した血管領域データ２２ｄにより構成される。

このように、操作部８からの強調範囲指定操作により、表示部１７に被検体Ｐの患部を栄養している血管の経路の迂回路を強調した三次元画像データ２０ｄを表示部１７に表示することができる。これにより、被検体Ｐの患部を栄養している複雑な血管の経路の指定した経路を塞栓しても迂回路を経由して血液が流れるため、栄養動脈の塞栓が不完全であることの解析が可能となり、塞栓部位を正確に決定することができる。

次に、被検体Ｐの患部を栄養している血管経路の解析結果に基づいて塞栓部位を決定する。そして、表示部１７に表示された三次元画像データ２０ａにおける強調範囲３１ａ内の一部の領域を指定する塞栓部位指定操作が操作部８から行われると、探索部１４は入力指定された位置に対応する血管領域２２の第１乃至第３の起点領域に含まれる塞栓部位と大血管領域３０上のカテーテル導入位置の２点間を連通している領域を導き出して、その位置情報を画像データ生成部１５に出力する。画像データ生成部１５は、探索部１４から出力された血管領域２２の位置情報の領域を、カテーテル挿入経路として強調した三次元画像データを生成して表示部１７に表示する（図２のステップＳ６）。

図１０は、表示部１７に表示されたカテーテル挿入経路として強調した三次元画像データの一例を示した図である。この三次元画像データ２０ｅは、患部領域データ２１ａ及び強調範囲３１ｅ内の領域が強調表示された血管領域データ２２ｅにより構成される。強調範囲３１ｅの領域は、血管領域２２の指定された塞栓部位である例えば分割領域２９ｄ上の位置と分岐点２６ｅ間の領域、及び大血管領域３０の分岐点２６ｅで分割される領域のカテーテル導入位置を含む領域に対応している。

このように、操作部８からの塞栓部位指定操作により、カテーテル挿入経路として強調した三次元画像データ２０ｅを表示部１７に表示することができる。そして、この三次元画像データ２０ｅを治療時に参照することにより、三次元的な血管の走行及び塞栓部位までのカテーテル挿入経路を容易に把握できるため、被検体Ｐへの造影剤の注入回数を低減することができ、血管内に挿入したカテーテルを塞栓部位まで迅速に進めることができる。

三次元画像データ２０ｅの生成により、操作部８から画像データ保存操作が行われると、画像データ生成部１５は、三次元画像データ２０ｅを記憶部１６に保存する（図２のステップＳ７）。

次いで、治療計画終了の操作が行われると、システム制御部９は、寝台部１５０、撮影部１００、及び画像処理部１０に停止を指示する。そして、ＭＲＩ装置２００は、動作を終了する（図２のステップＳ８）。

次に、図２のステップＳ１乃至Ｓ８の実行により計画された治療計画に基づいて、Ｘ線診断装置３００を利用して被検体Ｐの治療を行う。この治療では、Ｘ線診断装置３００の第１のモニタに隣接して表示部１７を配置する。なお、記憶部１６に保存した三次元画像データ２０ｅを例えばネットワークを介してＸ線診断装置３００に送信し、Ｘ線診断装置３００の第２のモニタに参照用画像データとして表示させるようにしてもよい。

次いで、Ｘ線診断装置３００の天板上に載置された被検体ＰのＸ線透視により生成される透視画像データの透視角度及び透視部位が、表示部１７に表示させた三次元画像データ２０ｅの撮影角度及び撮影部位に一致するように、Ｘ線診断装置３００のＸ線を被検体Ｐに照射するＸ線発生部及び被検体Ｐを透過したＸ線を検出するＸ線検出部の角度及び天板の位置を調整する。

そして、表示部１７に表示された三次元画像データ２０ｅを参照して、第１のモニタに表示された三次元画像データ２０ｅと同じ角度からの透視画像データを観察しながらカテーテルを被検体Ｐの塞栓部位まで進めて治療を行う。なお、表示部１７に三次元画像データ２０ｅを表示すると共に、この三次元画像データ２０ｅを例えば９０°回転した他の方向からの三次元画像データを表示させるようにしてもよい。これにより、三次元的な血管の走行及び塞栓部位までのカテーテル挿入経路をより容易に把握できるため、被検体Ｐの血管内に挿入したカテーテルを塞栓部位まで容易に進めることができる。

以上述べた本発明の実施例によれば、領域抽出データ２０の血管領域２２上に起点を入力する操作部８からの起点指定操作により、被検体Ｐの患部を栄養している血管の経路として強調した三次元画像データ２０ａを表示部１７に表示することができる。これにより、被検体Ｐの患部を栄養している血管の経路の塞栓部位を決定するための解析が容易になる。

そして、操作部８からの血管径指定操作により、被検体Ｐの患部を栄養している血管の経路に血管径の情報を付加した三次元画像データ２０ｂを表示部１７に表示することが可能となり、被検体Ｐの患部を栄養している血管の形状を解析することができる。また、操作部８からの分岐点２６ｄ及び分割領域２９ｅを指定する強調範囲指定操作により、被検体Ｐの患部を栄養している血管の経路の一部として強調した三次元画像データ２０ｃ及び三次元画像データ２０ｄを表示部１７に表示することが可能となり、被検体Ｐの患部を栄養している複雑な血管の経路を、迂回路を含む細部に亘って解析することができる。これにより、塞栓部位を容易に且つ正確に決定することができる。

また、解析結果に基づいて操作部８から塞栓部位指定操作を行うことにより、カテーテル挿入経路として強調した三次元画像データ２０ｅを生成することができる。そして、治療時に三次元画像データ２０ｅを表示させることにより、被検体Ｐの３次元的な血管の走行及び塞栓部位までのカテーテル挿入経路を容易に把握できるため、被検体Ｐへの造影剤の注入回数を低減することができる。また、血管内に挿入したカテーテルを塞栓部位まで迅速に進めることが可能となり、治療時間を短縮することができる。これにより、被検体Ｐへの負担を軽減することができる。

本発明の実施例に係るＭＲＩ装置の構成を示すブロック図。本発明の実施例に係るＭＲＩ装置の動作を示すフローチャート。本発明の実施例に係る領域抽出データの一例を示す図。本発明の実施例に係る領域抽出データにおける血管領域上の患部領域の近傍に入力された第１乃至第３の起点の一例を示す図。本発明の実施例に係る血管領域の大血管領域、細血管領域、及び分岐点と、この分岐点で分割された領域の一例を示す図。本発明の実施例に係る表示部に表示された患部を栄養している血管の経路として強調した三次元画像データを示す図。本発明の実施例に係る表示部に表示される血管径情報を付加した三次元画像データの一例を示す図。本発明の実施例に係る表示部に表示される患部を栄養している血管の経路の一部として強調した三次元画像データの一例を示す図。本発明の実施例に係る表示部に表示される患部を栄養している血管の経路の一部として強調した三次元画像データの一例を示す図。本発明の実施例に係る表示部に表示されたカテーテル挿入経路として強調した三次元画像データの一例を示す図。

符号の説明

Ｐ被検体
８操作部
９システム制御部
１０画像処理装置
１１データ解析部
１２抽出部
１３計測部
１４探索部
１５画像データ生成部
１６記憶部
１７表示部
１００撮影部
１２０架台部
１２１磁石
１２２傾斜磁場コイル
１２３ＲＦコイル
１２４開口部
１３０架台制御部
１３１傾斜磁場制御部
１３２静磁場制御部
１３３ＲＦ送受信部
１４０データ処理部
１５０寝台部
１５１天板
１５２機構部
２００ＭＲＩ装置
３００Ｘ線診断装置

Claims

画像診断装置により得られたボリュームデータから患部領域及びこの患部領域に繋がる血管領域の抽出により生成された領域抽出データの血管領域上に起点の入力が可能な操作手段と、
前記操作手段により入力された前記患部領域の近傍の起点から辿って前記血管領域の位置及び血管径を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された位置情報及び血管径の情報に基づいて、前記血管領域を大血管領域とこの大血管領域の血管径よりも小さい血管径を有する細血管領域とに区分し、区分した細血管領域の内、前記操作手段により入力された起点と前記大血管領域の間を連通している起点領域を導き出す探索手段とを
備えたことを特徴とする画像処理装置。
前記領域抽出データの三次元画像データを生成する画像データ生成手段を有し、
前記画像データ生成手段は、前記探索手段により導き出された起点領域を強調した前記領域抽出データの三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記画像データ生成手段により生成された三次元画像データを表示する表示手段を有し、
前記探索手段により導き出された起点領域の内、前記操作手段からの入力により指定された位置の血管径の情報を前記表示手段に表示するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
前記探索手段は、前記位置情報に基づいて前記血管領域の分岐点を求め、求めた分岐点に基づいて前記細血管領域を分割するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
前記画像データ生成手段は、前記探索手段により導き出された起点領域の内、前記操作手段からの入力により指定された位置が前記分岐点である場合、この分岐点を含む起点領域に含まれる前記操作手段により入力された起点の間を連通している領域を強調した前記領域抽出データの三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記画像データ生成手段は、前記探索手段により導き出された起点領域の内、前記操作手段からの入力により指定された位置が互いに隣り合う２つの前記分岐点により分割された分割領域である場合、この分割領域とこの分割領域を含む起点領域に含まれる前記操作手段により入力された起点の間を連通している領域、及び前記分割領域を強調した前記領域抽出データの三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記画像データ生成手段は、前記操作手段からの入力により指定された前記探索手段により導き出された起点領域に含まれる塞栓部位と前記大血管領域上のカテーテル導入位置間を連通している領域を強調した前記領域抽出データの三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
被検体を撮影してボリュームデータを生成する撮影手段と、
前記撮影手段により生成されたボリュームデータから前記被検体の患部領域及びこの患部領域に繋がる血管領域の抽出により生成された領域抽出データの血管領域上に起点の入力が可能な操作手段と、
前記操作手段により入力された前記患部領域の近傍の起点から辿って前記血管領域の位置及び血管径を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された位置情報及び血管径の情報に基づいて、前記血管領域を大血管領域とこの大血管領域の血管径よりも小さい血管径を有する細血管領域とに区分し、区分した細血管領域の内、前記操作手段により設定された起点と前記大血管領域の間を連通している起点領域を導き出す探索手段とを
備えたことを特徴とする画像診断装置。