JP5820549B2 - 灌流イメージング - Google Patents

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Description

本開示は概して灌流イメージングに関し、かつ、コンピュータ断層撮像(CT)への特別な応用によって説明される。しかし本開示は、他の撮像モダリティ−磁気共鳴撮像(MRI)、陽電子放出断層撮像(PET)、単一光子放出コンピュータ断層撮像(SPECT)、超音波、及び/又は他の撮像モダリティを含む−にも適用可能である。
CTスキャナは回転フレームによって支持されるX線管を有する。回転フレームひいてはX線管は、検査領域の周囲を回転する。X線管は、検査領域と該検査領域に設けられた対象物の一部を通り抜ける放射線を放出する。放射線感受性を有する検出器は、検査領域を挟んでX線管に対向するように設けられ、かつ、検査領域と対象物を通り抜ける放射線を検出する。放射線感受性を有する検出器は、検出された放射線を示す投影データを生成する。再構成装置は、投影データを再構成し、かつ、対象物を示す体積画像データを生成する。画像処理装置は、体積画像データを処理し、かつ、対象物を示す1つ以上の画像を生成するのに用いられ得る。
CT灌流イメージングは、造影剤−たとえばヨウ素造影剤−を用いることによる臓器及び細胞組織内の血流に関する撮像特性によって機能に関する情報を提供する。典型的な灌流の研究では、多数の異なる時間地点で関心体積のイメージングを繰り返し行う−たとえば連続する走査間で数秒の時間差を設けた上で3〜30回繰り返し走査を行う（たとえば1〜10秒/時間フレーム）−ことが必要である。一般的な灌流技術では、造影剤の塊が患者の血管系に与えられ、かつ、造影剤の塊が関心領域内の細胞組織を通り抜ける期間、関心領域からの画像が収集される。長期間にわたる造影剤の局所的濃度変化（画像データから推測可能である）は、生理学的パラメータを解析するのに用いられる。
灌流は、たとえば発作、腫瘍、梗塞等の結果として生じる患者の脳、心臓、又は肝臓への損傷の研究、及び、他の臓器−たとえば肺及び腎臓−の一般的な機能の研究にとって欲に有用である。近年、抗血管新生薬が、特に治療直後では腫瘍の体積を顕著に減らすことができないことが示された。そのため従来の腫瘍サイズ変化の評価は、処置の結果に敏感ではない、すなわち処置の結果を反映させるのが顕著に遅れてしまう恐れがある。微小循環の灌流イメージングは、さらなる生体内情報を提供し、かつ、多くの種類の癌及び腫瘍を評価するのに重要な手段となる現実的な可能性を有する。臨床においては、一連の灌流画像は、定性的に検討されるか、又は、特殊な解析アルゴリズムによって定量的に評価されるのが一般的である。
定量的な絶対値については、大動脈の細胞組織時間減衰曲線(TAC)から得られるパラメータ又は血液を細胞組織へ導く他の関係する大動脈から得られるパラメータによって、TACから得られたパラメータを規格化するのが一般的である。この絶対灌流値（単位は1/時間又は1/時間/密度）は、被検査細胞組織の生理機能を評価するのに有用である。しかしこの絶対灌流値は、他の因子−たとえば心拍出量及び全血液体積−からも影響を受ける恐れがある。前記他の因子は、臨床上の診察における誤りや不正確さとなりうる。たとえば特定の毛細血管密度を有する細胞組織内での灌流もまた、単純に心拍出量を増大させることによっても増大しうる。大きな患者では、患者の全血液体積の補正が必要となる。なぜなら所与の細胞組織への血液の供給に変化がなければ、供給される心拍出量が大きくなればなるほど、血液の体積も大きくなるからである。先行技術文献は、灌流を定量化する指標として規格化灌流値(SPV)を用いることを示唆してきた。
一の式はSPV=(P×W)/(C/A)である。ここで、Pは絶対灌流値で、Wは患者の重さで、Cはハウンズフィールド単位(HU)への補正変換された全造影剤の量で、かつ、Aは再循環のために補正された動脈の時間減衰曲線下での面積である。比C/Aは患者の心拍出量に略比例すると推定される。残念なことに、この方法には限界があり、かつ、この方法は不正確である。たとえば患者の重さ、注入量、及びHUへの変換機能の外部情報は利用可能でなければ信頼できるものでもない恐れがある。次に骨と脂肪領域と灌流過程との関係は非常に弱いため、患者の重さが適切な因子ではないので、比W(C/A)は、全身の灌流には実際には比例していない（し又は等しくもない）。それに加えて多くの病気及び身体の状態は体内の灌流を変化させうる。計算におけるばらつきは、不正確な造影剤の定量化に起因しうる。たとえばビームハードニングによる変化に起因して、様々なヨウ素HUが様々なX線管エネルギーにおいて得られる恐れがある。
少なくとも上記観点から、SPV−たとえば上述の式及び/又は他の式よりも正確で信頼できるSPV−を決定する他の方法が未解決問題として求められている。
本願による態様は上述の問題及び他の問題を解決する。
一の態様では、方法は、被走査対象物の少なくとも2つの管領域−一の管領域は他の管領域の下流に位置する−及び、循環系から血液を受け取る少なくとも1つの関心細胞組織のコントラストが改善された灌流画像データを取得する段階を含む。当該方法はさらに、前記画像データに基づいて、前記少なくとも2つの管領域の造影剤のピーク間での血液流の時間差を決定する段階を含む。当該方法はさらに、前記画像データに基づいて、前記関心細胞組織の絶対灌流を決定する段階を含む。当該方法はさらに、前記絶対灌流と前記時間差に基づいて規格化灌流を計算する段階を含む。当該方法はさらに、前記規格化灌流を表示する段階を含む。
他の態様では、コントラストデータ処理装置は、対象物の走査からのコントラストが改善された灌流画像データから、少なくとも2つの管領域及び少なくとも1つの関心細胞組織におけるコントラスト改善レベルを決定する造影剤レベル決定手段を有する。当該コントラストデータ処理装置はさらに、前記画像データに基づいて前記少なくとも2つの管領域の造影剤ピーク間での血液流の時間差を決定し、かつ、前記画像データに基づいて前記関心細胞組織の絶対灌流を決定するパラメータ決定手段を有する。当該コントラストデータ処理装置はさらに、前記時間差及び前記絶対灌流に基づいて規格化灌流値を計算する指標決定手段を有する。
他の態様では、撮像システムは、CT、MRI、US、PET、又はSPECTのうちの少なくとも1つ及び処理システムを有する。当該処理システムは、対象物の走査からの灌流画像データから、少なくとも2つの管領域及び少なくとも1つの関心細胞組織における改善又は活性レベルを決定する造影剤レベル決定手段、前記画像データに基づいて前記少なくとも2つの管領域の改善又は活性ピーク間での血液流の時間差を決定し、かつ、前記画像データに基づいて前記関心細胞組織の絶対灌流を決定するパラメータ決定手段、及び、前記時間差及び前記絶対灌流に基づいて規格化灌流値を計算する指標決定手段を有する。
本発明は、様々な部材及び部材の構成、並びに、段階及び段階の順序の形式をとって良い。図面は、好適実施例を例示する目的のみであり、本発明を限定することを意図していない。
コントラストデータ処理装置と接続する典型的な撮像システムを概略的に表している。 典型的な時間減衰曲線を表している。 第1軸走査の窓内で一緒に走査され得る典型的な管を表している。 第2軸走査窓内で一緒に走査され得る典型的な管を表している。 管及び関心細胞組織の典型的な軸走査窓を表している。 様々な時間減衰曲線における造影剤ピーク間での時間差を決定する例を表している。 関心細胞組織の絶対灌流を決定する例を表している。 管領域の軸走査窓と関心細胞組織の軸走査窓とが重なる場合のSPVの決定方法を表している。 管領域の軸走査窓と関心細胞組織の軸走査窓とが重ならない場合のSPVの決定方法を表している。 リアルタイム画像データを用いて対象物を位置設定することで、管領域の軸走査窓と関心細胞組織の軸走査窓とが重ならない場合のSPVの決定方法を表している。
本開示は、正確で信頼性のあるSPVを決定する方法について説明している。CT、MRI、PET、SPECT、US等からの灌流イメージングデータは、SPVを計算するのに用いられるデータを決定するのに用いられて良い。しかし簡明を期すため、本開示はCT灌流イメージングデータを用いる方法について説明する。
最初に図1を参照すると、撮像システム100−たとえばCTスキャナ−が表されている。撮像システム100は略静止ガントリ102及び回転ガントリ104を有する。回転ガントリ104は、静止ガントリ102によって回転可能な状態で支持され、かつ、z軸を中心として検査領域106の周りを回転する。対象物支持体108−たとえばカウチ−は、検査領域106内で対象物を支持する。
放射線源110−たとえばX線管−は、回転ガントリ104によって回転可能な状態で支持され、回転ガントリ104と共に回転し、かつ、検査領域106を通り抜ける多色放射線を放出する。放射線感受性検出器アレイ112は、検査領域106を挟んで放射線源110の反対側で弧をなす。放射線感受性検出器アレイ112は、検査領域106を通り抜ける放射線を検出し、かつ、各検出された光子毎に検出された放射線を示す信号を生成する。
任意の注入装置114は、たとえばコントラスト改善撮像処理用に−たとえば灌流走査用に−（複数の）造影剤を注入するように構成される。図示された注入装置114は、撮像システム100によって制御される。撮像システム100は、注入装置114内において造影剤の投与を引き起こして良い。（複数の）造影剤は、医療者等によって交互に又は手作業で投与されて良い。（複数の）造影剤が手作業で投与される場合、注入装置114は省かれて良い。
再構成装置116は投影を再構成することで、撮像領域106内に位置する対象物の走査部分を示す体積画像データを生成する。汎用計算システム又はコンピュータが、オペレータコンソール118として機能する。コンソール118は、人間が読み取り可能な出力装置−たとえばモニタ−及び入力装置−たとえばキーボード、マウス等−を有する。コンソール118に存在するソフトウエアによって、オペレータは、グラフィカルユーザーインターフェース(GUI)等を介してスキャナ100との相互作用及び/又はスキャナ100の操作を行うことが可能となる。
処理システム126は、造影剤レベル決定手段120、パラメータ決定手段122、及び/又は指標決定手段124を有する。他の実施例では、造影剤レベル決定手段120、パラメータ決定手段122、及び/又は指標決定手段124はコンソール118の一部である。さらに他の実施例では、造影剤レベル決定手段120、パラメータ決定手段122、及び/又は指標決定手段124は、他のコンピュータシステムの一部である。前記他のコンピュータシステムは、システム100に直接接続されても良いし、又は、システム100から遠隔接続されても良い（たとえば別な部屋内に位置する、ネットワークを介している等）。
造影剤レベル決定手段120は、体積画像データに基づいて管領域及び/又は関心細胞組織内での造影剤の取り込み並びに除去のレベル又は濃度を決定する。パラメータ決定手段122は、造影剤の取り込み及び除去のレベル又は濃度に基づいて1つ以上の灌流パラメータを決定する。指標決定手段124は、決定された1つ以上の灌流パラメータに基づいて1つ以上の灌流指標を決定する。以降で詳述するように、これは、2つの異なる管領域内での血液流の血液流の時間差及び関心細胞組織内での絶対灌流に基づいて規格化灌流値(SPV)を決定する段階を有する。
造影剤レベル決定手段120、パラメータ決定手段122、及び/又は指標決定手段124は、コンピュータ可読媒体−たとえば物理メモリ及び/又は他の非一時的媒体−に格納された1つ以上のコンピュータ可読命令を実行する1つ以上の処理装置によって実装されても良い。それに加えて又はその代わりに、造影剤レベル決定手段120、パラメータ決定手段122、及び/又は指標決定手段124は、搬送波、信号、及び/又は他の一時的媒体によって保持される1つ以上のコンピュータ可読命令を実行する1つ以上の処理装置によって実装されて良い。
本開示は、造影剤レベル決定手段120、パラメータ決定手段122、及び指標決定手段124についてより詳細に説明する。一般的にはSPVを決定するには、対象物の第1管領域と第2管領域−一は他の下流に位置する−及び体内循環系の任意の分岐から血液を受け取る対象物の第3領域（関心細胞組織）が、コントラスト改善灌流プロトコルを用いることによって走査される。結果として得られた灌流画像データは、図2に図示されているように、3つの異なる領域についての3つの異なる時間減衰曲線(TAC)202、204、206によって定量化されて良い。
図2では、軸210は時間を表し、かつ、y軸208はコントラスト改善レベルを表す。TAC202は、第1管領域と関連するコントラストの取り込み及び除去を時間の関数として表す。TAC204は、第2管領域と関連するコントラストの取り込み及び除去を時間の関数として表す。TAC206は、第3管領域すなわち関心細胞組織と関連するコントラストの取り込み及び少なくとも部分的な除去を時間の関数として表す。
一の場合では、3つの領域すべてが同一の走査窓において取り込まれる。他の場合では、3つの関心領域のうちの2つが同一の走査窓において取り込まれ、かつ、それ以外の関心領域が異なる走査窓において取り込まれる。さらに他の場合では、3つの領域すべてがそれぞれ異なる走査窓において取り込まれる。図3は、同一の軸走査窓306内において取り込み可能な2つの管領域の例−肺動脈302と大動脈304−を示している。図4は、同一の軸走査窓406内において取り込み可能な2つの管領域の別の例−大動脈402と肝門脈404−を示している。
図5は、走査軸窓306,406と他の軸走査窓502、504、506、及び508を示す。これらは、灌流研究の関心細胞組織の非限定的な例に相当する。
図5では、軸走査窓502は、関心細胞組織に相当し、かつ、軸走査窓306と406から空間的に分離されている。同様に、軸走査窓504は、関心細胞組織に相当し、かつ、軸走査窓306と406から空間的に分離されている。
そのため、肺動脈302と大動脈304（図3）は、軸走査窓306において取り込まれてよく、かつ、頭部は軸走査窓502において取り込まれて良い（あるいは腎臓又は前立腺は軸走査窓504において取り込まれて良い）。あるいはその代わりに、大動脈402及び肝門脈404（図3）は軸走査窓406において取り込まれて良く、かつ、腎臓又は前立腺は軸走査窓504において取り込まれて良い（あるいは頭部は軸走査窓502において取り込まれて良い）。
軸走査窓506は、関心細胞組織に相当し、軸走査窓306と重なり、かつ、軸走査窓406から空間的に分離される。軸走査窓508は、関心細胞組織に相当し、軸走査窓406と重なり、かつ、軸走査窓306から空間的に分離される。
そのため、肺動脈302、大動脈304、及び肺はすべて軸走査窓506において取り込まれて良く、大動脈402、肝門脈404、及び肝臓又は膵臓はすべて軸走査窓508において取り込まれて良い。これらの場合では、対象物支持体108（図1）は、同一の場所に残るか、又は、軸領域を網羅するように前後に動く。とはいえ第1管領域及び第2管領域又は関心細胞組織が走査されているか否かに依存して、用いられる走査の範囲はそれぞれ異なっていて良い。
あるいはその代わりに、肺動脈302と大動脈304は軸走査窓306において取り込まれて良く、かつ、肺は軸走査窓506において取り込まれて良く、又は、大動脈402と肝門脈404のいずれもが軸走査窓406において取り込まれて良く、かつ、肝臓、前立腺、腎臓、膵臓等が、軸走査窓504において取り込まれて良い。これらの場合では、対象物支持体108（図1）は、軸走査窓間で対象物を移動させる。
後者の場合ではたとえば、対象物支持体108は、第1管と第2管を走査するため、対象物を走査位置510に対応させるように位置設定し、かつ、第1管と第2管は、ある時間地点に到達するまで走査されて良い。続いて対象物支持体108は、対象物を第2走査位置512又は514に対応させるように位置設定する。第2位置512又は514は第1位置510とは重ならない。関心細胞組織を走査するため、関心細胞組織は別な時間地点に到達するまで走査される。
管領域及び/又は関心細胞組織の上述の例は限定的ではない。たとえば管領域は、心臓近くの肺動脈及び大動脈領域、肝臓近くの大動脈及び肝門脈、肺動脈若しくは大動脈のうちのいずれか一内での基本及び再循環ピーク、大動脈及び上大静脈、大動脈及び下大静脈、首領域内での頸動脈及び隣接する脈、並びに/又は、血管領域の他の参照対であって良い。
パラメータ決定手段122は、TAC202-206に基づいて1つ以上の灌流パラメータを決定する。たとえばパラメータ決定手段122は、TAC202-206のうちの1つ以上について、造影剤投与からコントラスト改善までの時間（たとえばピークまでの時間(TTP)）を決定して良い。パラメータ決定手段122はまた、TAC202-206のうちの2つに基づいて時間差を決定しても良い。時間差は、2つのTACの平均移行時間（つまり「重心」又は「最初の運動量」）の差又は最大勾配の発生を表す2つの時間点間の時間差であって良い。任意でγ変量モデルがTACに適応されても良い。図6は、TAC202のピーク604とTAC204のピーク606との間での時間差600の決定例を示している。
パラメータ決定手段122はまた、時間差708の逆数を計算することによってTAC706の最初のピーク702と再循環ピーク704から全身灌流パラメータを決定しても良い。このことは図7に図示されている。全身灌流値は一般的に、全身の血液の体積が循環系を1回循環する量である。原則としては、第1通過曲線と第2通過（再循環）曲線が測定可能な場合には、全身灌流値は計算可能である。
全身の灌流を決定する他の選択肢は、真の全身灌流と測定された時間差とを相関させる一般モデルを発見することである。その相関をすべての患者に対する一定の乗数因子として表すことが適切な場合は存在する。その理由は、たとえば全身の血液の体積に対する肺系の血液の体積の比はほぼ、身体の重さ、年齢、性等に依存すると考えられるからである。
全身の灌流を決定する他の選択肢は、各患者について、専用の校正測定を実行することである。校正はたとえば、灌流イメージングを用いた後に続いて行われることが計画されている処置の開始前に行われて良い。校正処理中、全身の灌流と計画された診療上の灌流プロトコルの時間差が測定される。灌流プロトコルにおいて測定された時間差に対する全身灌流の相関を計算することによって、各患者についての個々の参照テーブル（又は単純な因子）を得ることができる。この校正は、より高い精度を実現するため、複数の異なる心拍出量において実行されて良い。
指標決定手段124は、決定された1つ以上の灌流パラメータに基づいて1つ以上の灌流パラメータを決定する。非限定的な例示として、一の場合では、指標決定手段124は、SPV=P×D（式1）に基づいて規格化灌流値(SPV)を決定する。ここで、Pは絶対灌流（たとえば特定の条件において測定された細胞組織の灌流）を表し、かつ、Dは参考血液流領域間での時間差（たとえば差600、差708等）を表す。
一の患者の心拍数がその後の検査で高くなり、かつ、絶対灌流が大きくなるのは、心拍数が高くなることによってのみであって被検査細胞組織内での如何なる変化にもよらないと仮定すると、この場合での測定された時間差Dは、血液流が速くなることで小さくなる。よって規格化灌流値は、あるべき状態としての早期の灌流に対して変化しない可能性が高い。その理由は被検査細胞組織においては何も変化しないからである。
他の非限定的な例の指標はSPV=P×F(D)（式2）である。ここで、Fは先験的情報若しくは事前の校正から得られるモデル関数又は参照テーブルである。Fは、測定された時間差と全身の灌流を決定する別な方法とを比較する。
計算されたSPVは、従来の灌流マップが与えられる方法と同じようにしてモニタを介して視覚的に与えられて良い。それに加えて、解析グラフ及び/又は数値結果−たとえば図2、図6、及び図7に示された情報−は視覚的に与えられて良い。
変化型には以下のようなものが考えられる。
選択肢として、造影剤の注入を行わない1回以上のプレスキャン又は灌流イメージング前に行われる造影剤を注入したテストボーラススキャンが、より高い精度を実現することを助け得る。一の場合では、第1管領域と第2管領域から決定される流れの時間差自体は、被検査範囲の診断灌流走査前後でのテストボーラス灌流走査によって得られて良い。
他の場合では、灌流走査の注入された造影剤の塊が時間にして短い場合、細胞組織の灌流は、TACの開始部分を測定しなくても正確に計算することができる。そのような場合、第1管領域と第2管領域を測定して、その後被検査領域を移動させるのに十分な時間が存在する。計画された造影剤の注入が十分短くない場合、基準となる細胞組織の改善を測定するのに（造影剤を用いない）プレスキャンを利用することが可能である。
他の場合では、第1管領域と第2管領域を関心細胞組織へ移動させる計画された時間点は、診断灌流走査前に、特定の患者の血液の循環の妥当な時定数の推定を可能にするテストボーラススキャンによって決定されて良い。
図8は、管領域の軸走査窓と関心細胞組織の軸走査窓とが重なる場合のSPVの決定方法を表している。
処理の順序は限定されないことに留意して欲しい。そのため他の順序も考えられる。それに加えて、1つ以上の処理は省略されて良いし、かつ/又は、1つ以上の追加の処理が含まれても良い。
802では、灌流走査が計画される。これは、2つの異なる管領域−一の管領域は他の管領域の下流に位置する−の1回以上の走査、及び、関心細胞組織の走査の計画を含む。
804では、任意で造影剤を用いないプレスキャンが実行される。造影剤を用いないプレスキャンは任意で、灌流計算方法に依存する。たとえば最大傾斜モデルが用いられる場合、プレスキャンは省略されて良い。
806では、対象物支持体が灌流走査のために対象物の位置設定を行う。
808では、灌流走査の第1部が、計画に基づいて実行される。灌流走査の第1部は、第1期間での管領域に対応する軸走査窓の走査を含む。
810では、灌流走査の第2部が、計画に基づいて実行される。灌流走査の第2部は、第2期間での関心細胞組織に対応する軸走査窓の走査を含む。
812では、灌流走査の第1部と第2部で取得されるデータが再構成される。
814では、管についての造影剤の流れのピーク間での時間差が、画像データから決定される。
816では、関心細胞組織についての絶対灌流が、画像データからの造影剤の流れに基づいて決定される。
818では、SPVが、時間差と絶対灌流に基づいて、たとえば本願明細書で説明した式1若しくは式2及び/又は他の式を用いて計算される。
図9は、管領域の軸走査窓と関心細胞組織の軸走査窓とが重ならない場合のSPVの決定方法を表している。
処理の順序は限定されないことに留意して欲しい。そのため他の順序も考えられる。それに加えて、1つ以上の処理は省略されて良いし、かつ/又は、1つ以上の追加の処理が含まれても良い。
902では、灌流走査が計画される。これは、2つの異なる管領域−一の管領域は他の管領域の下流に位置する−の1回以上の走査、及び、関心細胞組織の走査の計画を含む。
904では、任意で、図8の処理804で説明した造影剤を用いないプレスキャンが実行される。
906では、対象物支持体が、管領域の軸走査範囲に対応する第1位置に対象物を設置する。
908では、灌流走査の第1部が、計画に基づいて実行される。灌流走査の第1部は、第1期間での管領域の軸走査範囲の走査を含む。
910では、第1期間後、対象物支持体が、関心細胞組織の軸走査範囲に対応する第2位置に対象物を設置する。
912では、灌流走査の第2部が、計画に基づいて実行される。灌流走査の第2部は、第2期間での関心細胞組織軸走査範囲の走査を含む。
914では、灌流走査の第1部と第2部で取得されるデータが再構成される。
916では、造影剤ピークまでの時間差が決定される。
918では、関心領域の絶対灌流が、対応する画像データに基づいて決定される。
920では、SPVが、時間差と絶対灌流に基づいて、たとえば本願明細書で説明した式1若しくは式2及び/又は他の式を用いて計算される。
図10は、リアルタイム画像データを用いて対象物を位置設定することで、管領域の軸走査窓と関心細胞組織の軸走査窓とが重ならない場合のSPVの決定方法を表している。
処理の順序は限定されないことに留意して欲しい。そのため他の順序も考えられる。それに加えて、1つ以上の処理は省略されて良いし、かつ/又は、1つ以上の追加の処理が含まれても良い。
1002では、灌流走査プロトコルが選ばれる。
1004では、低投与量プレスキャンが実行される。
1006では、参考管領域がプレスキャンから特定される。
1008では、灌流走査計画が生成されることで、走査すべき管領域と関心細胞組織が特定される。
1010では、管を走査するために対象物が設置される。
1012では、灌流走査が如何なる造影剤を用いない状態で実行開始され、画像がリアルタイムで再構成される。
1014では、造影剤が対象物に投与される。
1016では、造影剤が投与された状態で灌流走査が実行される。
1018では、画像がリアルタイムで再構成される。
1020では、管内におけるピークコントラストの改善が実現されたか否かを判断するために、取得されたデータが解析される。
ピークコントラストの改善が実現されない場合、処理1016-1020が繰り返される。
ピークコントラストの改善が実現された場合、1022で、対象物は、関心細胞組織を走査するため、第2の異なる位置へ動かされる。
1024では、関心細胞組織について処理1016-1020が繰り返される。
1026では、SPVが、取得されたデータに基づいて、たとえば本願明細書で説明した式1若しくは式2及び/又は他の式を用いて計算される。
上記は、（複数の）コンピュータプロセッサによって実行されるときに、その（複数の）コンピュータプロセッサに上述の処理を実行させるコンピュータ可読媒体に符号化又は埋め込まれたコンピュータ可読命令によって実装されて良い。それに加えて又はその代わりに、少なくとも1つのコンピュータ可読命令が、信号、搬送波、又は他の一時的媒体によって実行される。
上記は、CTと、MRI、PET、SPECT等によって実行される造影剤灌流走査からの画像データに関連して説明してきたが、撮像システムもまた、SPVを計算するのに用いられるデータを生成するのに用いられても良い。そのような走査の例には、Gd又は酸化鉄造影剤を用いたMRI、複数の種類の放射性トレーサを用いたPET及びSPECT、並びに、マイクロバブル造影剤を用いた超音波が含まれる。動物による前臨床撮像では、蛍光剤を用いた光トモグラフィにも適用可能である。
本発明について、好適実施例を参照しながら説明してきた。修正型及び変化型は、前述の詳細な説明を読んで理解すれば、他にも想到しうるだろう。本発明は、請求項に記載の発明及びその均等物の技術的範囲に属するものとして、そのようなすべての修正型及び変化型を含むように構成されなければならない。

Claims (22)

  1. 被走査対象物の少なくとも2つの管領域及び循環系から血液を受け取る少なくとも1つの関心細胞組織のコントラストが改善された灌流画像データを取得する段階であって、前記少なくとも2つの管領域のうちの一は、前記少なくとも2つの管領域のうちの他の下流に位置する、段階；
    前記画像データに基づいて、前記少なくとも2つの管領域の造影剤のピーク間での血液流の時間差を決定する段階；
    前記画像データに基づいて、前記関心細胞組織の絶対灌流を決定する段階；
    前記絶対灌流と前記時間差に基づいて規格化灌流値を計算する段階；
    前記規格化灌流値を表示する段階；
    を含む方法。
  2. 前記少なくとも2つの管領域のうちの第1についての第1造影剤の流れの挙動を生成する段階；
    前記第1造影剤の流れの挙動に基づいて前記少なくとも2つの管領域のうちの第1についての前記ピークのコントラストの改善までの第1時間を決定する段階；
    前記少なくとも2つの管領域のうちの第2についての第2造影剤の流れの挙動を生成する段階；
    前記第2造影剤の流れの挙動に基づいて前記少なくとも2つの管領域のうちの第2についての前記ピークのコントラストの改善までの第2時間を決定する段階；
    前記ピークのコントラストの改善までの第1時間及び前記ピークのコントラストの改善までの第2時間に基づいて前記時間差を決定する段階；
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1についての前記ピークのコントラストの改善の平均移行時間及び前記第2についての前記ピークのコントラストの改善の平均移行時間に基づいて前記時間差を決定する段階をさらに含む、請求項2に記載の方法。
  4. 前記第1についての前記ピークのコントラストの改善の最大勾配の発生及び前記第2についての前記ピークのコントラストの改善の最大勾配の発生に基づいて前記時間差を決定する段階をさらに含む、請求項2に記載の方法。
  5. 前記関心細胞組織についての造影剤の流れの挙動を生成する段階；
    前記挙動に基づいて第1ピークを決定する段階；
    前記挙動に基づいて最大勾配を決定する段階；
    前記2つの管領域のうちの少なくとも一の曲線とピーク改善の下の領域を決定する段階；及び、
    前記の決定されたパラメータに基づいて細胞組織の絶対灌流を計算する段階；
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記規格化灌流値を前記絶対灌流と前記時間差との積として計算する段階をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記規格化灌流値を前記絶対灌流と前記時間差の関数との積として計算する段階をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  8. 前記関数が、前記ピーク間の計算された時間差と、所定の全身灌流又は規格化血液流の指標のうちの少なくとも一とを比較する、請求項7に記載の方法。
  9. 同一の軸走査窓内で前記少なくとも2つの管領域に対応するコントラストが改善された灌流画像データを取得する段階をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  10. 前記同一の軸走査窓内で前記関心細胞組織に対応するコントラストが改善された灌流画像データを取得する段階をさらに含む、請求項9に記載の方法。
  11. 異なる軸走査窓内で前記関心細胞組織に対応するコントラストが改善された灌流画像データを取得する段階をさらに含む、請求項9に記載の方法。
  12. 前記関心細胞組織に対応するコントラストが改善された灌流画像データが取得される第1位置と、前記関心細胞組織に対応するコントラストが改善された灌流画像データが取得される前記第1位置とは異なる第2位置との間で前記対象物を移動させる段階をさらに含む、請求項11に記載の方法。
  13. 低速度撮像の所定期間後、前記第1位置及び前記第2位置から前記対象物を移動させる段階をさらに含む、請求項12に記載の方法。
  14. コントラストの改善が前記少なくとも2つの管領域内でいつピークをとるのかを視覚的に示すリアルタイムで再構成された画像に基づいて、前記第1位置から前記第2位置へ前記対象物を移動させる段階をさらに含む、請求項12に記載の方法。
  15. 対象物の走査からのコントラストが改善された灌流画像データから、少なくとも2つの管領域及び少なくとも1つの関心細胞組織におけるコントラスト改善レベルを決定する造影剤レベル決定手段；
    前記画像データに基づいて前記少なくとも2つの管領域の造影剤ピーク間での血液流の時間差を決定し、かつ、前記画像データに基づいて前記関心細胞組織の絶対灌流を決定するパラメータ決定手段；
    前記時間差及び前記絶対灌流に基づいて規格化灌流値を計算する指標決定手段；
    を有する処理システム。
  16. 前記指標決定手段が、前記規格化灌流を前記絶対灌流と前記時間差との積として計算する、請求項15に記載の処理システム。
  17. 前記指標決定手段が、前記規格化灌流を前記絶対灌流と前記時間差の関数との積として計算する、請求項15に記載の処理システム。
  18. 前記関数が、前記ピーク間の計算された時間差と、所定の全身灌流又は規格化血液流の指標のうちの少なくとも一とを比較する、請求項17に記載の処理システム。
  19. CT、MRI、US、PET、又はSPECTのうちの少なくとも1つ及び処理システムを有する撮像システムであって、
    当該処理システムは：
    対象物の走査からの灌流画像データから、少なくとも2つの管領域及び少なくとも1つの関心細胞組織における改善又は活性レベルを決定する造影剤レベル決定手段；
    前記画像データに基づいて前記少なくとも2つの管領域の改善又は活性ピーク間での血液流の時間差を決定し、かつ、前記画像データに基づいて前記関心細胞組織の絶対灌流を決定するパラメータ決定手段；並びに、
    前記時間差及び前記絶対灌流に基づいて規格化灌流値を計算する指標決定手段；
    を有する、
    撮像システム。
  20. 走査のために対象物を支持する対象物支持体；及び、
    前記対象物支持体の運動を制御するコンソール；
    をさらに有する請求項19に記載の撮像システムであって、
    前記コンソールは、前記管領域を走査するために第1位置に前記対象物支持体を設置し、かつ、前記関心細胞組織を走査するために前記第1位置とは異なる第2位置に前記対象物支持体を設置する、
    撮像システム。
  21. 前記対象物支持体が、低速度撮像の所定期間後、前記第1位置から前記第2位置へ前記対象物を移動させる、請求項20に記載の撮像システム。
  22. 前記対象物支持体が、コントラストの改善が前記少なくとも2つの管領域内でいつピークをとるのかを視覚的に示すリアルタイムで再構成された画像に基づいて、前記第1位置から前記第2位置へ前記対象物を移動させる、請求項20に記載の撮像システム。
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