JP6483875B1 - Myocardial image display method, myocardial image display processing program, and myocardial image processing apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】被験者の個人差の如何に関わらず、冠動脈走行を反映した心臓の正しい診断をより容易に行うことのできる心筋画像表示方法、心筋画像表示処理プログラム及び心筋画像処理装置を提供する。
【解決手段】心筋画像処理装置１００は、左心室の三次元形態画像を複数の領域に分割する第１の分割処理部１０３と、前記三次元形態画像を分割した複数の前記領域を仕切る前記境界線を極座標展開する境界線極座標展開部１０４と、前記左心室の前記三次元心臓核医学画像を極座標展開する心臓核医学画像正規化部１０５と、前記三次元心臓核医学画像に前記境界線を重畳した合成画像に基づいて、前記三次元心臓核医学画像を複数の支配領域に分割する第２の分割処理部１０６と、分割された前記支配領域毎に被験者の状態を表す指標値を算出する指標値算出部１０７と、指標値を合成画像に対応付けて表示部１３０に表示する表示処理部１０８とを備える。
【選択図】図１A myocardial image display method, a myocardial image display processing program, and a myocardial image processing apparatus capable of more easily performing a correct diagnosis of a heart reflecting coronary artery running regardless of individual differences among subjects.
A myocardial image processing apparatus 100 includes: a first division processing unit 103 that divides a three-dimensional morphological image of a left ventricle into a plurality of regions; and the boundary that divides the plurality of regions obtained by dividing the three-dimensional morphological image. A boundary polar coordinate expansion unit 104 that expands a line in polar coordinates, a cardiac nuclear medicine image normalization unit 105 that expands the three-dimensional nuclear medicine image of the left ventricle in polar coordinates, and the boundary line in the three-dimensional nuclear medicine image Based on the superimposed composite image, a second division processing unit 106 that divides the three-dimensional nuclear medicine image into a plurality of control regions, and calculates an index value that represents the state of the subject for each of the divided control regions. An index value calculation unit 107 and a display processing unit 108 that displays the index value in association with the composite image on the display unit 130 are provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、心筋画像表示方法、心筋画像表示処理プログラム及び心筋画像処理装置に関する。 The present invention relates to a myocardial image display method, a myocardial image display processing program, and a myocardial image processing apparatus.
従来、心筋シンチグラフィは、被験者に放射性同位元素で標識された薬剤（放射性医薬品）を注射し、注射した薬剤から放出される放射線を撮影して、放射線量をコンピュータ処理して画像にし、心筋の血流やエネルギー代謝などをイメージングする検査である。この検査は、侵襲性が低く、適切な放射性医薬品を選択することで心臓に関する様々な生理学的、生化学的情報が得られるといった優れた特徴を有しているため、広く臨床において利用されている。 Conventionally, myocardial scintigraphy involves injecting a subject with a radioisotope-labeled drug (radiopharmaceutical), photographing the radiation emitted from the injected drug, computerizing the radiation dose into an image, It is a test that images blood flow and energy metabolism. This test is widely used in clinical practice because it has excellent characteristics such as low invasiveness, and various physiological and biochemical information about the heart can be obtained by selecting an appropriate radiopharmaceutical. .
従来、心筋シンチグラムの極座標表示の領域分割基準として、AHA（American Heart Association）の推奨する17segmentや、冠動脈の大まかな支配領域を表す3segmentなどが利用されてきた。 Conventionally, 17 segments recommended by the American Heart Association (AHA) and 3 segments representing a rough control region of the coronary arteries have been used as a region segmentation standard for polar coordinate display of myocardial scintigrams.
上述した通り、一般的に用いられている心筋シンチグラムの診断では、画一的に分類されたセグメントでの評価が行われている。しかし、これらの分割法は一律の基準で設定されるため、個人の冠動脈走行とは一致しないことがある。 As described above, in the diagnosis of myocardial scintigram that is generally used, evaluation is performed on uniformly classified segments. However, since these division methods are set on a uniform basis, they may not match the individual coronary artery running.
すなわち、心臓の冠動脈走行には個人差があるので、17segmentや3segmentといった分割を行っても、各分割領域は、冠動脈の支配領域を反映したものとはなっていない場合がある。例えば3Segmentで右冠動脈（Right Coronary Artery：以下、RCA）領域として表された場所が、実際のところは左前下行枝（Left Anterior Descending Coronary Artery：以下、LAD）領域であったというような乖離が生じることがある。よって、この様な方法では、心臓の冠動脈走行の個人差を考慮しながら冠動脈の疾患部位を特定することは困難である。 In other words, since there are individual differences in the running of the coronary artery of the heart, even if division such as 17 segments or 3 segments is performed, each divided region may not reflect the dominant region of the coronary artery. For example, there is a divergence that the place represented as the right coronary artery (Right Coronary Artery: RCA) area in 3Segment was actually the left anterior descending coronary artery (LAD) area. Sometimes. Therefore, with such a method, it is difficult to specify the coronary artery disease site while taking into account individual differences in the coronary artery running of the heart.
また、何らかの疾患のために冠動脈の1つに障害が起きた場合、従来の分割方法では、障害が起きた冠動脈が複数の分割領域にまたがっている場合がある。従って、従来の領域分割基準のみでは障害が起きている部位の同定が困難になるといった問題もある。 In addition, when a failure occurs in one of the coronary arteries due to some disease, the conventional division method may cause the coronary artery in which the failure has occurred to span a plurality of divided regions. Accordingly, there is a problem that it is difficult to identify a site where a failure has occurred only with the conventional region division criterion.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、被験者の個人差の如何に関わらず、冠動脈走行を反映した心臓の正しい診断をより容易に行うことのできる心筋画像表示方法、心筋画像表示処理プログラム及び心筋画像処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a myocardial image display method and myocardial image display processing capable of more easily performing a correct diagnosis of the heart reflecting coronary artery running regardless of individual differences among subjects. It is an object to provide a program and a myocardial image processing apparatus.
本発明の一側面に係る心筋画像表示方法は、被験者における三次元冠動脈画像、少なくとも左心室の三次元形態画像及び左心室の三次元心臓核医学画像を取得する画像取得ステップと、前記三次元冠動脈画像に基づいて、前記左心室の前記三次元形態画像を複数の領域に分割する第１の分割ステップと、前記第１の分割ステップで前記左心室の前記三次元形態画像を分割した複数の前記領域を仕切る境界線を抽出し、当該境界線を極座標展開する境界線極座標展開ステップと、前記左心室の前記三次元心臓核医学画像を極座標展開する心臓核医学画像正規化ステップと、前記心臓核医学画像正規化ステップで極座標展開した前記三次元心臓核医学画像に、前記境界線極座標展開ステップで極座標展開した前記境界線を重畳した合成画像に基づいて、前記極座標展開した前記三次元心臓核医学画像を複数の支配領域に分割する第２の分割ステップと、前記第２の分割ステップで前記三次元心臓核医学画像を分割した前記支配領域毎に前記被験者の状態を表す指標値を算出する指標値算出ステップと、前記指標値を前記合成画像に対応付けて表示部に表示する表示ステップとを含む。 The myocardial image display method according to one aspect of the present invention includes an image acquisition step of acquiring a three-dimensional coronary artery image in a subject, at least a three-dimensional morphological image of the left ventricle, and a three-dimensional nuclear medicine image of the left ventricle, and the three-dimensional coronary artery Based on an image, a first dividing step of dividing the three-dimensional morphological image of the left ventricle into a plurality of regions, and a plurality of the three-dimensional morphological images of the left ventricle divided in the first dividing step A boundary polar coordinate expansion step for extracting a boundary line that divides the region, and expanding the boundary line into a polar coordinate; a cardiac nuclear medicine image normalizing step for polar coordinate expansion of the three-dimensional cardiac nuclear medicine image of the left ventricle; and the cardiac nucleus Based on a composite image obtained by superimposing the boundary line developed in polar coordinates in the boundary polar coordinate development step on the three-dimensional nuclear medicine image developed in polar coordinates in the medical image normalization step. A second dividing step of dividing the three-dimensional nuclear medicine image developed in polar coordinates into a plurality of dominant regions, and for each of the dominant regions obtained by dividing the three-dimensional nuclear medicine image in the second dividing step. An index value calculating step of calculating an index value representing the state of the subject, and a display step of displaying the index value on the display unit in association with the composite image.
本発明の別の一側面に係る心筋画像表示処理プログラムは、コンピュータに、被験者における三次元冠動脈画像、少なくとも左心室の三次元形態画像及び左心室の三次元心臓核医学画像を取得する処理と、前記三次元冠動脈画像に基づいて、前記左心室の前記三次元形態画像を複数の領域に分割する処理と、前記左心室の前記三次元形態画像を分割した複数の前記領域を仕切る境界線を抽出し、当該境界線を極座標展開する処理と、前記左心室の前記三次元心臓核医学画像を極座標展開する処理と、前記極座標展開した前記三次元心臓核医学画像に、前記極座標展開した前記境界線を重畳した合成画像に基づいて、前記極座標展開した前記三次元心臓核医学画像を複数の支配領域に分割する処理と、前記極座標展開した前記三次元心臓核医学画像を分割した前記支配領域毎に前記被験者の状態を表す指標値を算出する処理と、前記指標値を前記合成画像に対応付けて表示部に表示する処理を実行させる。 A myocardial image display processing program according to another aspect of the present invention, a computer acquires a three-dimensional coronary artery image in a subject, at least a three-dimensional morphological image of the left ventricle and a three-dimensional nuclear medicine image of the left ventricle, Based on the three-dimensional coronary artery image, a process of dividing the three-dimensional morphological image of the left ventricle into a plurality of regions and a boundary line dividing the plurality of regions obtained by dividing the three-dimensional morphological image of the left ventricle are extracted. Processing to expand the boundary line in polar coordinates; processing to expand the three-dimensional nuclear medicine image of the left ventricle in polar coordinates; and the boundary line in which the polar coordinates are expanded in the three-dimensional heart nuclear medicine image expanded in polar coordinates A process of dividing the three-dimensional nuclear medicine image expanded in polar coordinates into a plurality of dominant regions based on a composite image in which the three-dimensional cardiac medicine is superimposed; A process of calculating an index value representing the status of the subject was for each of the control area dividing an image, to execute processing of displaying the index value on the display unit in association with the composite image.
本発明のまた別の一側面に係る心筋画像処理装置は、被験者における三次元冠動脈画像、少なくとも左心室の三次元形態画像及び左心室の三次元心臓核医学画像を取得する画像取得部と、前記三次元冠動脈画像に基づいて、前記左心室の前記三次元形態画像を複数の領域に分割する第１の分割処理部と、前記第１の分割処理部で前記左心室の前記三次元形態画像を分割した複数の前記領域を仕切る境界線を抽出し、当該境界線を極座標展開する境界線極座標展開部と、前記左心室の前記三次元心臓核医学画像を極座標展開する心臓核医学画像正規化部と、前記心臓核医学画像正規化部で極座標展開された前記三次元心臓核医学画像に、前記境界線極座標展開部で前記極座標展開された前記境界線を重畳した合成画像に基づいて、前記極座標展開された前記三次元心臓核医学画像を複数の支配領域に分割する第２の分割処理部と、前記第２の分割処理部で分割された前記支配領域毎に前記被験者の状態を表す指標値を算出する指標値算出部と、前記指標値を前記合成画像に対応付けて表示部に表示する表示処理部とを備えることを特徴とする。 A myocardial image processing device according to another aspect of the present invention includes a three-dimensional coronary artery image in a subject, at least a three-dimensional morphological image of the left ventricle, and a three-dimensional nuclear medicine image of the left ventricle, A first division processing unit that divides the three-dimensional morphological image of the left ventricle into a plurality of regions based on a three-dimensional coronary artery image, and the three-dimensional morphological image of the left ventricle is divided by the first division processing unit. A boundary polar coordinate expansion unit that extracts a boundary line that divides the plurality of divided regions and expands the boundary line in polar coordinates, and a cardiac nuclear medicine image normalization unit that expands the three-dimensional cardiac nuclear medicine image of the left ventricle in polar coordinates And the polar coordinates based on a composite image obtained by superimposing the boundary line developed in the polar coordinate development unit on the three-dimensional cardiac nuclear medicine image developed in the polar coordinate development unit in the nuclear medicine image normalization unit. Exhibition A second division processing unit that divides the three-dimensional nuclear medicine image thus obtained into a plurality of dominant regions, and an index value that represents the state of the subject for each of the dominant regions divided by the second division processing unit. An index value calculation unit for calculating, and a display processing unit for displaying the index value in association with the composite image on a display unit are provided.
このように構成された本発明に係る心筋画像表示方法、心筋画像表示処理プログラム及び心筋画像処理装置によれば、被験者の個人差の如何に関わらず、心臓の正しい診断をより容易に行い得る。 According to the myocardial image display method, myocardial image display processing program, and myocardial image processing apparatus according to the present invention configured as described above, a correct diagnosis of the heart can be more easily performed regardless of individual differences among subjects.
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。なお、以下の説明はあくまでも好ましい態様の一例を示したものであり、本発明の範囲を限定する意図ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. In addition, the following description shows an example of the preferable aspect to the last, and does not intend to limit the scope of the present invention.
はじめに、本実施形態の概要について説明する。図１は本発明の実施形態に係る心筋画像処理装置１００及びその周辺装置を示す機能構成図である。ここでは周辺装置として、撮像装置１１０、操作受付部１２０、表示装置１３０（表示部）及びデータベース１４０を例示するが、これに限られない。 First, an outline of the present embodiment will be described. FIG. 1 is a functional configuration diagram showing a myocardial image processing apparatus 100 and its peripheral devices according to an embodiment of the present invention. Here, the imaging device 110, the operation reception unit 120, the display device 130 (display unit), and the database 140 are illustrated as peripheral devices, but are not limited thereto.
撮像装置１１０は、被験者の核医学画像を撮像し、これを心筋画像処理装置１００に提供する。このような撮像装置１１０としては、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置又はＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置等の核医学撮像装置がある。これらの装置により撮像された核医学画像は、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。 The imaging device 110 captures a nuclear medicine image of a subject and provides it to the myocardial image processing device 100. As such an imaging apparatus 110, there is a nuclear medicine imaging apparatus such as a SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) apparatus or a PET (Positron Emission Tomography) apparatus. Nuclear medicine images captured by these devices are administered with a specific radioisotope-labeled drug (hereinafter referred to as radiopharmaceutical), and dedicated gamma rays emitted directly or indirectly from the radiopharmaceutical Detected by and obtained by rebuilding.
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（９９ｍTc Tetrofosmin）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（９９ｍTc MIBI）注射液、15-(4-ヨードフェニル)- 3(R,S)-メチルペンタデカン酸（123I）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、単一の検査において、異なる２核種からなる放射性医薬品を投与してもよい。 Radiopharmaceuticals include SPECT preparations such as thallium chloride ( 201 TlCl) injection, tetrofosmin technetium ( 99m Tc Tetrofosmin) injection, hexakis (2-methoxyisobutylisonitrile) technetium ( 99m Tc MIBI) injection, 15 There are-(4-iodophenyl) -3 (R, S) -methylpentadecanoic acid ( 123 I) injection solution and 13 N-ammonia or rubidium chloride ( 82 RbCl) injection solution as a preparation for PET. Moreover, you may administer the radiopharmaceutical which consists of two different nuclide in a single test | inspection.
心筋画像処理装置１００は、画像取得部１０２、第１の分割処理部１０３、境界線極座標展開部１０４、心臓核医学画像正規化部１０５、第２の分割処理部１０６、指標値算出部１０７及び表示処理部１０８を備える。 The myocardial image processing apparatus 100 includes an image acquisition unit 102, a first division processing unit 103, a boundary polar coordinate development unit 104, a nuclear nuclear medicine image normalization unit 105, a second division processing unit 106, an index value calculation unit 107, and A display processing unit 108 is provided.
画像取得部１０２は、被験者における三次元冠動脈画像、少なくとも左心室の三次元形態画像及び三次元心臓核医学画像を取得、生成する。ここでの取得には、予め生成されデータベース１４０に保持されている画像をデータベース１４０から読み出すことが含まれる。三次元冠動脈画像とは、好ましくは、ＣＴや造影又は非造影のＭＲＩといった、撮像装置１１０とは別のモダリティ（図示せず）を使用した検査法で冠動脈を撮像して得られた冠動脈画像に対して三次元画像処理を施した画像のことをいうが、これに限定されない。つまり、被験者の冠動脈が描出されている画像であれば良い。なお、三次元冠動脈画像は、後述する三次元形態画像と別に撮像したものであっても良いが、冠動脈が描出されている三次元形態画像上で冠動脈を抽出して三次元画像処理を施したものであっても良い。後者の場合には、三次元冠動脈画像は、三次元形態画像と合わせて一つの画像として生成される。三次元画像処理としては、ＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）処理、三次元冠動脈抽出処理、三次元左心室抽出処理等を挙げることができる。 The image acquisition unit 102 acquires and generates a three-dimensional coronary artery image, at least a three-dimensional morphological image of the left ventricle, and a three-dimensional nuclear medicine image in the subject. The acquisition here includes reading an image generated in advance and held in the database 140 from the database 140. The three-dimensional coronary artery image is preferably a coronary artery image obtained by imaging the coronary artery by an examination method using a modality (not shown) different from the imaging apparatus 110 such as CT or contrast-enhanced or non-contrast-enhanced MRI. On the other hand, it refers to an image subjected to three-dimensional image processing, but is not limited to this. That is, any image in which the subject's coronary artery is depicted may be used. Note that the 3D coronary artery image may be an image taken separately from the 3D morphological image to be described later, but the coronary artery is extracted from the 3D morphological image in which the coronary artery is depicted and subjected to 3D image processing. It may be a thing. In the latter case, the three-dimensional coronary artery image is generated as one image together with the three-dimensional morphological image. Examples of the three-dimensional image processing include MPR (Multi Planar Reconstruction) processing, three-dimensional coronary artery extraction processing, three-dimensional left ventricle extraction processing, and the like.
「少なくとも左心室」には、左心室の他に、左心室及び右心室の組み合わせが含まれる。「少なくとも左心室の三次元形態画像」には、左心室のみを撮像して得られた形態画像に対して三次元画像処理を施した画像と、左心室及び右心室の双方を撮像して得られた形態画像に対して三次元画像処理を施した画像とが含まれる。なお、形態画像は、心臓の形態を認識できる画像であれば、特に限定されない。形態画像としては、例えば、ＣＴや造影又は非造影のＭＲＩといった、撮像装置１１０とは別のモダリティ（図示せず）を使用した検査法で撮像された画像を三次元画像処理した画像の他、撮像装置１１０で得られた核医学画像に対して三次元画像処理を施した画像を、用いることができる。図１４に、形態画像の一例である三次元ＣＴ画像から得られた画像を示す。この画像では、ＣＴ画像から抽出された左心室の三次元形態画像上に、同じくＣＴ画像から抽出された左心室の三次元冠動脈画像が重ね合わせて表示されている。 The “at least left ventricle” includes a combination of the left ventricle and the right ventricle in addition to the left ventricle. The “at least three-dimensional morphological image of the left ventricle” is obtained by imaging the morphological image obtained by imaging only the left ventricle and imaging both the left ventricle and the right ventricle. And an image obtained by performing three-dimensional image processing on the obtained morphological image. The morphological image is not particularly limited as long as it can recognize the heart shape. As a morphological image, for example, in addition to an image obtained by three-dimensional image processing of an image captured by an examination method using a modality (not shown) different from the imaging device 110 such as CT or contrast-enhanced or non-contrast-enhanced MRI, An image obtained by performing three-dimensional image processing on the nuclear medicine image obtained by the imaging device 110 can be used. FIG. 14 shows an image obtained from a three-dimensional CT image that is an example of a morphological image. In this image, a three-dimensional coronary artery image of the left ventricle extracted from the CT image is superimposed on the three-dimensional morphological image of the left ventricle extracted from the CT image.
心臓核医学画像は、心臓を検査対象として遂行される核医学測定により得られる画像であり、核医学測定の方法としてＳＰＥＣＴ又はＰＥＴを用いて得られた画像である。三次元心臓核医学画像とは、心臓核医学画像データに対して三次元画像処理を施した画像のことをいう。三次元冠動脈画像、三次元形態画像及び三次元心臓核医学画像は、データベース１４０に予め格納しておき、必要に応じてデータベース１４０から読み出せるようにしておいても良いし、心筋画像処理装置１００の外部からネットワーク等を介して読み出せるようにしておいても良い。 The nuclear cardiology image is an image obtained by nuclear medicine measurement performed using the heart as an examination target, and is an image obtained by using SPECT or PET as a method of nuclear medicine measurement. A three-dimensional nuclear medicine image refers to an image obtained by performing three-dimensional image processing on nuclear medicine image data. The three-dimensional coronary artery image, the three-dimensional morphological image, and the three-dimensional nuclear medicine image may be stored in the database 140 in advance, and may be read from the database 140 as necessary, or the myocardial image processing apparatus 100. It may be possible to read out from the outside via a network or the like.
第１の分割処理部１０３は、三次元冠動脈画像に基づいて、少なくとも左心室の三次元形態画像を複数の領域に分割する。好ましい態様において、この分割はボロノイ分割の手法により行う事ができる（詳細についてはhttp://gihyo.jp/dev/serial/01/geometry/0011を参照）。ボロノイ分割とは、与えられた点の近傍をその点の勢力圏と定義する分割方法であり、物理学、生態学、地域問題など様々な分野で用いられている主要な概念である。例えば、空間内にｎ個の点が与えられたとき、各点の勢力圏を定義し、これをボロノイ多角形で表すといった手法が用いられる。 The first division processing unit 103 divides at least the three-dimensional morphological image of the left ventricle into a plurality of regions based on the three-dimensional coronary artery image. In a preferred embodiment, this division can be performed by the Voronoi division technique (see http://gihyo.jp/dev/serial/01/geometry/0011 for details). Voronoi division is a division method in which the neighborhood of a given point is defined as the sphere of influence of that point, and is a major concept used in various fields such as physics, ecology, and regional problems. For example, when n points are given in the space, a method is used in which a power sphere of each point is defined and represented by a Voronoi polygon.
分割の対象となる点は母点と呼ばれる。ボロノイ多角形の頂点はボロノイ点、辺はボロノイ辺と呼ばれる。ボロノイ辺はその両側にある母点から等距離にある点の軌跡、すなわち、その母点を結ぶ線分の垂直二等分線の一部である。また、ボロノイ点は三つの母点を頂点とする三角形の外心である。図２〜図５に示した例において、ボロノイ分割の対象となる直線Ａ，Ｂは冠動脈を模式的に示している（図２）。 The points to be divided are called mother points. A vertex of a Voronoi polygon is called a Voronoi point, and an edge is called a Voronoi edge. The Voronoi side is a locus of points equidistant from the generating points on both sides thereof, that is, a part of a perpendicular bisector of a line segment connecting the generating points. The Voronoi point is the outer circumference of a triangle with three generating points as vertices. In the examples shown in FIGS. 2 to 5, the straight lines A and B to be subjected to Voronoi division schematically show the coronary arteries (FIG. 2).
直線Ａでは、所定の間隔で４つの母点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が特定される（図３〜図５）。同様に、直線Ｂでは、所定の間隔で４つの母点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が特定される（図３〜図５）。以下、本実施形態によって行われる画像処理の手順の一例を図３〜図５を参照しつつ列記する。 In the straight line A, four generating points A1, A2, A3, A4 are specified at predetermined intervals (FIGS. 3 to 5). Similarly, in the straight line B, four generating points B1, B2, B3, B4 are specified at predetermined intervals (FIGS. 3 to 5). Hereinafter, an example of the procedure of image processing performed according to the present embodiment will be listed with reference to FIGS.
まず、図３に示すように、母点Ａ１，Ｂ１，Ｂ２を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ａ１Ｂ１の中点を点Ｍ１と定義し、辺Ａ１Ｂ２の中点を点Ｍ２と定義する。
次に、母点Ａ２，Ｂ１，Ｂ２を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ａ２Ｂ１の中点を点Ｍ３と定義し、辺Ａ２Ｂ２の中点を点Ｍ４と定義する。
次に、母点Ａ２，Ｂ２，Ｂ３を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ａ２Ｂ２の中点を点Ｍ４と定義し、辺Ａ２Ｂ３の中点を点Ｍ５と定義する。
次に、母点Ａ３，Ｂ２，Ｂ３を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ａ３Ｂ２の中点を点Ｍ６と定義し、辺Ａ３Ｂ３の中点を点Ｍ７と定義する。
次に、母点Ａ３，Ｂ３，Ｂ４を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ａ３Ｂ３の中点を点Ｍ７と定義し、辺Ａ３Ｂ４の中点を点Ｍ８と定義する。
次に、母点Ａ４，Ｂ３，Ｂ４を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ａ４Ｂ３の中点を点Ｍ９と定義し、辺Ａ４Ｂ４の中点を点Ｍ１０と定義する。
First, as shown in FIG. 3, a triangle having vertices at generating points A1, B1, and B2 is formed. The midpoint of the side A1B1 is defined as a point M1, and the midpoint of the side A1B2 is defined as a point M2.
Next, a triangle having apexes of generating points A2, B1, and B2 is formed. The midpoint of the side A2B1 is defined as a point M3, and the midpoint of the side A2B2 is defined as a point M4.
Next, a triangle having apexes of generating points A2, B2, and B3 is formed. The midpoint of the side A2B2 is defined as a point M4, and the midpoint of the side A2B3 is defined as a point M5.
Next, a triangle having apexes of generating points A3, B2, and B3 is formed. The midpoint of the side A3B2 is defined as a point M6, and the midpoint of the side A3B3 is defined as a point M7.
Next, a triangle having apexes of generating points A3, B3, and B4 is formed. A midpoint of the side A3B3 is defined as a point M7, and a midpoint of the side A3B4 is defined as a point M8.
Next, a triangle having apexes of generating points A4, B3, and B4 is formed. The midpoint of the side A4B3 is defined as a point M9, and the midpoint of the side A4B4 is defined as a point M10.
続いて、図４に示すように、母点Ｂ１，Ａ１，Ｂ２を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ｂ１Ａ１の中点を点Ｎ１と定義し、辺Ｂ２Ａ１の中点を点Ｎ２と定義する。
次に、母点Ｂ１，Ａ２，Ｂ２を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ｂ１Ａ２の中点を点Ｎ３と定義し、辺Ｂ２Ａ２の中点を点Ｎ４と定義する。
次に、母点Ｂ２，Ａ２，Ｂ３を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ｂ２Ａ２の中点を点Ｎ４と定義し、辺Ｂ３Ａ２の中点を点Ｎ５と定義する。
次に、母点Ｂ２，Ａ３，Ｂ３を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ｂ２Ａ３の中点を点Ｎ６と定義し、辺Ｂ３Ａ３の中点を点Ｎ７と定義する。
次に、母点Ｂ３，Ａ３，Ｂ４を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ｂ３Ａ３の中点を点Ｎ７と定義し、辺Ｂ４Ａ３の中点を点Ｎ８と定義する。
次に、母点Ｂ３，Ａ４，Ｂ４を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ｂ３Ａ４の中点を点Ｎ９と定義し、辺Ｂ４Ａ４の中点を点Ｎ１０と定義する。
次に、母点Ｂ３，Ａ４，Ｂ４を頂点とする三角形を形成する。そして、辺Ｂ３Ａ４の中点を点Ｎ９と定義し、辺Ａ４Ｂ４の中点を点Ｎ１０と定義する。
図５は、中点群Ｍ１〜Ｍ１０，Ｎ１〜Ｎ１０を結んだ折れ線（ボロノイ辺）を基に得られた直線であって、直線Ａ，Ｂ間に仮想的に引かれた近似直線Ｌを示す。近似直線Ｌは、例えば、公知の最小二乗法により導き出される。冠動脈の様に蛇行している線の間に境界線を引く場合は、その境界線も蛇行した形となる。この場合、好ましい態様として、各中点（本例におけるＭ１〜Ｍ１０、Ｎ１〜Ｎ１０に相当）を結んだ線を作成し、必要に応じてスムージング処理を行う事によって得る事ができる。スムージングは公知の方法を用いることができ、例えば３点スムージングや５点スムージングの手法を用いることができる。
また、境界線の位置は、冠動脈の太さを考慮した補正を行っても良い。例えば、左右の冠動脈の直径が６：４の関係となっている場合は、上記の手法により得られる分割点を、母点間の中点ではなく、母点を結んだ線分を６：４に分割する点として定義することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 4, a triangle having apexes of generating points B1, A1, and B2 is formed. A midpoint of the side B1A1 is defined as a point N1, and a midpoint of the side B2A1 is defined as a point N2.
Next, a triangle having apexes of generating points B1, A2, and B2 is formed. A midpoint of the side B1A2 is defined as a point N3, and a midpoint of the side B2A2 is defined as a point N4.
Next, a triangle having apexes of generating points B2, A2, and B3 is formed. The midpoint of the side B2A2 is defined as a point N4, and the midpoint of the side B3A2 is defined as a point N5.
Next, a triangle having vertices at generating points B2, A3, and B3 is formed. The midpoint of the side B2A3 is defined as the point N6, and the midpoint of the side B3A3 is defined as the point N7.
Next, a triangle having apexes at the generating points B3, A3 and B4 is formed. The midpoint of the side B3A3 is defined as a point N7, and the midpoint of the side B4A3 is defined as a point N8.
Next, a triangle having apexes at the generating points B3, A4 and B4 is formed. The midpoint of the side B3A4 is defined as a point N9, and the midpoint of the side B4A4 is defined as a point N10.
Next, a triangle having apexes at the generating points B3, A4 and B4 is formed. The midpoint of the side B3A4 is defined as a point N9, and the midpoint of the side A4B4 is defined as a point N10.
FIG. 5 shows an approximate straight line L virtually drawn between the straight lines A and B, which is a straight line obtained based on a polygonal line (Voronoi side) connecting the midpoint groups M1 to M10 and N1 to N10. . The approximate line L is derived by, for example, a known least square method. When a boundary line is drawn between meandering lines like a coronary artery, the boundary line also has a meandering shape. In this case, as a preferable aspect, it can be obtained by creating a line connecting the midpoints (corresponding to M1 to M10 and N1 to N10 in this example) and performing a smoothing process as necessary. For the smoothing, a known method can be used. For example, a three-point smoothing method or a five-point smoothing method can be used.
Further, the position of the boundary line may be corrected in consideration of the thickness of the coronary artery. For example, when the diameters of the left and right coronary arteries are 6: 4, the segment obtained by the above method is not a midpoint between the mother points, but a line segment connecting the mother points is 6: 4. It can be defined as a point to be divided into
境界線極座標展開部１０４は、第１の分割処理部１０３で左心室の三次元形態画像を分割した複数の領域を仕切る境界線を抽出し、当該境界線を極座標展開する。心臓核医学画像正規化部１０５は、三次元心臓核医学画像を極座標展開する。なお、このような極座標展開する方法は、例えば特開２０１７−６２２１３号公報等で開示されているなど、既に周知であるため、詳細な説明は省略するが、例えば、撮像装置１１０により心臓を撮像して得られた断層画像に基づき、その断層画像から得られた画素の最大カウントを、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方法がある。 The boundary polar coordinate developing unit 104 extracts a boundary line that partitions a plurality of regions obtained by dividing the left ventricular three-dimensional morphological image by the first division processing unit 103, and expands the boundary line into polar coordinates. The nuclear cardiology image normalization unit 105 develops a three-dimensional nuclear cardiology image in polar coordinates. Such a method of expanding polar coordinates is already well known, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-62213. Therefore, detailed description is omitted, but for example, an image of the heart is captured by the imaging device 110. Based on the tomographic image obtained in this way, there is a method of expanding the maximum count of pixels obtained from the tomographic image radially concentrically from the apex to the base.
第２の分割処理部１０６は、極座標展開された三次元心臓核医学画像に同じく極座標展開された境界線を重畳した合成画像を生成する。第２の分割処理部１０６は、その生成した合成画像に基づいて極座標展開された三次元心臓核医学画像を複数の領域に分割する。ここで分割された各領域を、その領域内に走行している冠動脈の支配領域とする。 The second division processing unit 106 generates a composite image by superimposing a boundary line expanded in polar coordinates on a three-dimensional nuclear medicine image expanded in polar coordinates. The second division processing unit 106 divides the three-dimensional nuclear medicine image expanded in polar coordinates based on the generated composite image into a plurality of regions. Each area divided here is defined as a dominant area of the coronary artery running in the area.
指標値算出部１０７は、第２の分割処理部１０６で分割された支配領域毎に被験者の状態を表す指標値を算出する。指標値は、例えば、Washout rate、Subtraction Score、Mismatch Score、Severity Score、Extent Score、Wall Motion及びWall Thickeningから選択された指標値とする事ができる。 The index value calculation unit 107 calculates an index value representing the state of the subject for each dominating region divided by the second division processing unit 106. The index value can be, for example, an index value selected from Washout rate, Subtraction Score, Mismatch Score, Severity Score, Extent Score, Wall Motion, and Wall Thickening.
Washout rateは、下記の式（１）で表される。Washout rateは、運動負荷によってどの程度信号強度が増加したかを示す指標として％で導出される。例えば放射性医薬品として201TlClを用いた場合、正常時には５０％程度の値を示す。 Washout rate is represented by the following formula (1). Washout rate is derived in% as an index indicating how much the signal intensity has increased due to exercise load. For example, when 201 TlCl is used as a radiopharmaceutical, a value of about 50% is shown in a normal state.
Subtraction Score及びMismatch Scoreは、薬剤の分布の差異を示す指標値である（詳細についてはhttp://nucmed.w3.kanazawa-u.ac.jp/lectures/detail.php?d_no=43、http://nucmed.w3.kanazawa-u.ac.jp/lectures/detail.php?d_no=44を参照）。 Subtraction Score and Mismatch Score are index values indicating differences in drug distribution (for details, see http://nucmed.w3.kanazawa-u.ac.jp/lectures/detail.php?d_no=43, http: // See nucmed.w3.kanazawa-u.ac.jp/lectures/detail.php?d_no=44).
Subtraction Scoreは、全ての放射性医薬品を用いた画像について算出可能な指標値であり、単純に、二つの画像間における対応する画素間での信号強度の差である。具体的には、例えば、負荷画像と安静画像との間における対応する画素間での信号強度（％uptake）の差として得る事ができる。％uptakeは、下記の式（２）で表される。
Mismatch Scoreは、例えば塩化タリウムと15-(4-ヨードフェニル)- 3(R,S)-メチルペンタデカン酸（123I）注射液等のように、評価対象が異なる２種類の薬剤の集積の差異を算出することで導き出される。その算出に使用される単位は％uptakeである。 Mismatch Score is the difference in accumulation of two types of drugs with different evaluation targets, such as thallium chloride and 15- (4-iodophenyl) -3 (R, S) -methylpentadecanoic acid ( 123 I) injection It is derived by calculating. The unit used for the calculation is% uptake.
Severity Scoreは、下記の式（３）で表され、正常群との乖離度合を表す指標値である。Severity Scoreは、画素毎に算出され、マップ上に表示される。その算出に使用される単位は％uptakeである。
Extent Scoreは、下記の式（４）で表され、正常群と有意差を持って乖離している領域の面積を表す指標値である。Extent Scoreの算出に使用される単位は％uptakeである。
Wall Motion及びWall Thickeningは、核種を問わず、心電図同期核医学画像に基づいて算出される指標値である（詳細についてはhttp://www.jsnc.org/p-jsnc-seminar/005/2010/0720-1を参照）。Wall Motionは、心筋壁の動きを示す指標値である。Wall Thickeningは、心筋壁の厚みの変化を示す指標値である。心電図同期収集が行われることで、心臓の拍動に連動した画像を得ることができる。 Wall Motion and Wall Thickening are index values calculated based on ECG-gated nuclear medicine images regardless of the nuclide (for details, see http://www.jsnc.org/p-jsnc-seminar/005/2010 / 0720-1). Wall Motion is an index value indicating the motion of the myocardial wall. Wall Thickening is an index value indicating a change in the thickness of the myocardial wall. By performing electrocardiogram synchronous collection, an image linked to the heartbeat can be obtained.
表示処理部１０８は、指標値算出部１０７で算出された指標値を、第２の分割処理部１０６で生成された合成画像に対応付けて表示装置１３０に表示する。例えば、それぞれの画素について算出された指標値を、輝度や色彩といった形で対応する画素に配するといった方法をとる事ができる。また、例えばExtent Scoreの様に、領域ごとに一つの値を求める様な指標の場合は、画像上の各領域上に直接数値を表示しても良いし、各領域を番号等で区別し、それぞれの領域における指標値として、例えば、表形式の様な形で表示しても良い。 The display processing unit 108 displays the index value calculated by the index value calculation unit 107 on the display device 130 in association with the composite image generated by the second division processing unit 106. For example, an index value calculated for each pixel can be arranged in the corresponding pixel in the form of luminance or color. In addition, for example, in the case of an index that calculates one value for each area, such as Extent Score, a numerical value may be directly displayed on each area on the image, and each area is distinguished by a number, For example, the index values in the respective areas may be displayed in a table form.
（心筋画像処理装置１００及びその周辺装置で行われる全体処理の流れ）
まず、画像取得部１０２（図１）は、被験者における三次元冠動脈画像、左心室の三次元形態画像及び三次元心臓核医学画像を取得する（ステップＳ１０１）。三次元冠動脈画像、左心室の三次元形態画像及び三次元心臓核医学画像は、それぞれ対応する機器を用いて生成された画像である。それぞれの画像は、ネットワークを通じて各機器から直接取り込まれるものであっても良いし、ハードディスクや半導体メモリといった記憶媒体に記憶されたものを、周辺機器インターフェース（図示せず）等を介して取り込むものであっても良い。
(Overall processing flow performed in the myocardial image processing apparatus 100 and its peripheral devices)
First, the image acquisition unit 102 (FIG. 1) acquires a three-dimensional coronary artery image, a left ventricular three-dimensional morphological image, and a three-dimensional nuclear medicine image in the subject (step S101). The three-dimensional coronary artery image, the left ventricular three-dimensional morphological image, and the three-dimensional nuclear medicine image are images generated using corresponding devices. Each image may be captured directly from each device via a network, or captured from a storage medium such as a hard disk or semiconductor memory via a peripheral device interface (not shown). There may be.
次に、第１の分割処理部１０３（図１）は、三次元冠動脈画像に基づいて、左心室の三次元形態画像を複数の支配領域（図７）にボロノイ分割する（ステップＳ１０２）。ボロノイ分割処理で行われる一連の流れを図９，図１０，図１１に示す。図９は、冠動脈と左室心筋とを抽出する操作に供される画面構成を示す画面構成図である。図１０は、冠動脈から領域分割の起点となる部位を選択する操作に供される画面構成を示す画面構成図である。図１１は、三次元形態画像上で支配領域の境界線の計算操作に供される画面構成を示す画面構成図である。境界線の作成方法は、上述した通りである。 Next, the first division processing unit 103 (FIG. 1) divides the left ventricular three-dimensional morphological image into a plurality of dominant regions (FIG. 7) based on the three-dimensional coronary artery image (step S102). A series of flows performed in the Voronoi division process are shown in FIGS. FIG. 9 is a screen configuration diagram showing a screen configuration used for the operation of extracting the coronary artery and the left ventricular myocardium. FIG. 10 is a screen configuration diagram showing a screen configuration used for an operation of selecting a region that is a starting point of region division from the coronary artery. FIG. 11 is a screen configuration diagram showing a screen configuration used for the calculation operation of the boundary line of the dominant region on the three-dimensional form image. The boundary line creation method is as described above.
次に、境界線極座標展開部１０４（図１）は、第１の分割処理部１０３で左心室の三次元形態画像を分割した複数の支配領域を仕切る境界線を抽出し、当該境界線を公知の方法を用いて極座標展開する（ステップＳ１０３）。 Next, the boundary polar coordinate development unit 104 (FIG. 1) extracts boundary lines that partition a plurality of control regions obtained by dividing the left ventricular three-dimensional morphological image by the first division processing unit 103, and publicly identifies the boundary lines. The polar coordinates are expanded using the method (step S103).
次に、心臓核医学画像正規化部１０５（図１）は、三次元心臓核医学画像を公知の方法を用いて極座標展開する（ステップＳ１０４）。 Next, the nuclear cardiology image normalization unit 105 (FIG. 1) develops a three-dimensional nuclear cardiology image into polar coordinates using a known method (step S104).
次に、第２の分割処理部１０６は、心臓核医学画像正規化部１０５で極座標展開された三次元心臓核医学画像に、境界線極座標展開部１０４で極座標展開された境界線を重畳した合成画像（図８）を生成する（ステップＳ１０５）。ここで、図８に示されているSep,Ant,Latは、それぞれ、中隔、前壁、側壁を示している。第２の分割処理部１０６は、その生成した合成画像に基づいて、心臓核医学画像正規化部１０５で極座標展開された三次元心臓核医学画像を複数の支配領域（図８）に分割する。 Next, the second division processing unit 106 synthesizes the boundary line developed by the polar coordinate development unit 104 by superimposing the boundary line developed by the polar coordinate development unit 104 on the three-dimensional nuclear medicine image developed by the cardiac nuclear medicine image normalization unit 105. An image (FIG. 8) is generated (step S105). Here, Sep, Ant, and Lat shown in FIG. 8 indicate a septum, a front wall, and a side wall, respectively. Based on the generated composite image, the second division processing unit 106 divides the three-dimensional nuclear medicine image developed by the polar coordinate by the nuclear medicine image normalization unit 105 into a plurality of control regions (FIG. 8).
図８の上段には、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極座標展開した画像を示している。図８の下段には、複数の支配領域に仕切られた左心室の各部位に対応させるように、三次元心臓核医学画像に境界線を重畳した画像を示している。 The upper part of FIG. 8 shows an image in which polar coordinates are developed radially on a concentric circle from the apex to the center of the heart. The lower part of FIG. 8 shows an image in which a boundary line is superimposed on a three-dimensional nuclear medicine image so as to correspond to each part of the left ventricle divided into a plurality of control regions.
次に、指標値算出部１０７は、第２の分割処理部１０６で分割された支配領域毎に被験者の状態を表す指標値を算出する（ステップＳ１０６）。ここで算出される指標値の具体例については、上述した通りである。 Next, the index value calculation unit 107 calculates an index value representing the state of the subject for each of the control areas divided by the second division processing unit 106 (Step S106). A specific example of the index value calculated here is as described above.
次に、表示処理部１０８は、指標値算出部１０７で算出された指標値を、第２の分割処理部１０６で生成された合成画像（図８）に対応付けて表示装置１３０に表示する（ステップＳ１０７）。ここで、図８に示されている項目Stress、Delay、Subtractionは、それぞれ負荷、安静、差分画像を示している。図８の例では、上部にSubtractionと表示された画像上において、各画素で算出された指標値（Subtraction）を、対応する画素に輝度の違いにより表示している。 Next, the display processing unit 108 displays the index value calculated by the index value calculation unit 107 on the display device 130 in association with the composite image (FIG. 8) generated by the second division processing unit 106 ( Step S107). Here, the items Stress, Delay, and Subtraction shown in FIG. 8 indicate a load, a rest, and a difference image, respectively. In the example of FIG. 8, the index value (Subtraction) calculated in each pixel is displayed on the corresponding pixel based on the difference in luminance on the image displayed as Subtraction in the upper part.
次に、図１２及び図１３を用いて、従来の3segmentや17segmentで冠動脈の支配領域を決める方法との比較により、本実施形態に係る心筋画像表示方法（以下、単に本法と略記する）の有用性を検討した実験結果について説明する。なお、本発明は、本実施例に限定されるものではない。 Next, the myocardial image display method according to this embodiment (hereinafter simply abbreviated as this method) is compared with the conventional method of determining the dominant region of the coronary artery with 3 segments or 17 segments using FIG. 12 and FIG. The experimental results of examining the usefulness will be described. In addition, this invention is not limited to a present Example.
まず、図１２を参照しつつ、3segmentで支配領域を決める方法と本法との比較を行う。線ＢＬ１は、3segmentで使用される境界線である。線ＢＬ２は、本法によるボロノイ分割で得られた境界線である。図１２から明らかなように、3segmentで定めた支配領域は、本法で定めた境界線（BL2）によって画された支配領域と異なり複数の冠動脈の支配を受けていると言える。よって、本法で分割した複数の支配領域は、3segmentで支配領域を決める方法と比べてより患者の冠動脈走行を反映した結果を得る事ができると言える。 First, referring to FIG. 12, a method of determining the dominant region with 3 segments is compared with this method. A line BL1 is a boundary line used in 3 segments. A line BL2 is a boundary line obtained by Voronoi division according to the present method. As is clear from FIG. 12, it can be said that the control region defined by 3 segments is controlled by a plurality of coronary arteries, unlike the control region defined by the boundary line (BL2) defined by this method. Therefore, it can be said that a plurality of control regions divided by this method can obtain a result reflecting the patient's coronary artery running more than the method of determining the control region by 3 segments.
次に、図１３を参照しつつ、17segmentで支配領域を決める方法と本法との比較を行う。線ＢＬ３は、17segmentで使用される境界線である。線ＢＬ４は、本法によるボロノイ分割で得られた境界線である。図１３から明らかなように、17segmentで定めた支配領域は、本法で定めた境界線（BL4）によって画された支配領域と異なり複数の冠動脈の支配を受けていると言える。よって、本法で分割した複数の支配領域は、17segmentで支配領域を決める方法と比べてより患者の冠動脈走行を反映した結果を得る事ができると言える。 Next, referring to FIG. 13, a method of determining the dominant region with 17 segments is compared with the present method. A line BL3 is a boundary line used in 17 segments. A line BL4 is a boundary line obtained by Voronoi division according to the present method. As is apparent from FIG. 13, it can be said that the control region defined by 17 segments is controlled by a plurality of coronary arteries, unlike the control region defined by the boundary line (BL4) defined by this law. Therefore, it can be said that the plurality of control regions divided by this method can obtain a result reflecting the patient's coronary artery running more than the method of determining the control region with 17 segments.
以上、本実施形態によれば、被験者の個人差の如何に関わらず、心臓核医学検査におけるより正しい診断をより容易に行うことのできる技術を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a technique capable of more easily making a correct diagnosis in a nuclear cardiology examination regardless of individual differences among subjects.
ここまで実施形態を示して本発明を説明したが、これらは一例である。また、本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が単一の構成要素として構成されていること、一つの構成要素が複数の構成要素に分割されて形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。 Although the present invention has been described so far with the embodiment, these are only examples. In addition, the various components of the present invention do not have to be independent of each other, a plurality of components are configured as a single component, and one component is divided into a plurality of components. It is permitted that a certain component is a part of another component, a part of a certain component overlaps a part of another component, and the like.
また、上述した各種の構成要素は、必ずしも必須の構成要素ではなく、本発明の効果を阻害しない程度に省いても構わないし、同等に機能又は作用する他の構成要素に代えてもよい。 Moreover, the various components described above are not necessarily essential components, and may be omitted to the extent that the effects of the present invention are not impaired, or may be replaced with other components that function or function in an equivalent manner.
また、上記実施形態において示すフローも本発明の実施の一例であって、ここに示した手順に限られない。従って、上記フローチャートに図示した一のステップが複数に分離されて実行される、複数のステップが一のステップとして実行される、複数のステップが並行して実行される等の態様を許容する。 Moreover, the flow shown in the said embodiment is also an example of implementation of this invention, Comprising: It is not restricted to the procedure shown here. Accordingly, it is possible to allow a mode in which one step illustrated in the flowchart is performed by being separated into a plurality of steps, a plurality of steps are performed as one step, a plurality of steps are performed in parallel, and the like.
なお、上記実施形態では、第１の分割処理部１０３は、複数の三角形（図５）の各辺の中点を検出しその中点を結んでボロノイ辺を形成する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、第１の分割処理部１０３は、線Ａ（図２）上の任意の点から線Ｂ（図２）に向けて引いた直線のうち、最短となる直線の中点を結んでボロノイ辺を形成しても良い。また、そのように求めた中点につき、上述した方法により血管の太さの違いを反映した補正を行っても良い。 In the above embodiment, the first division processing unit 103 has shown an example in which the midpoint of each side of a plurality of triangles (FIG. 5) is detected and the midpoint is connected to form a Voronoi side. However, it is not limited to this. For example, the first division processing unit 103 connects the midpoint of the shortest straight line from the arbitrary points on the line A (FIG. 2) toward the line B (FIG. 2) to connect the Voronoi side. May be formed. Further, the midpoint obtained in this way may be corrected by reflecting the difference in the thickness of the blood vessel by the method described above.
なお、上記実施形態では、近似直線Ｌ（図５）を公知の最小二乗法で導き出す例を示した。しかし、これに限られない。近似直線Ｌは、一次相関などの手法により統計解析して導き出しても良い。要するに、近似直線Ｌは、昨今、一般的に行われている何れの方法を用いて導出されても良い。 In the above embodiment, an example in which the approximate straight line L (FIG. 5) is derived by a known least square method has been described. However, it is not limited to this. The approximate straight line L may be derived by statistical analysis using a technique such as primary correlation. In short, the approximate straight line L may be derived using any method that is generally performed nowadays.
本実施形態は以下の技術思想を包含する。
（１）被験者における三次元冠動脈画像、少なくとも左心室の三次元形態画像及び左心室の三次元心臓核医学画像を取得する画像取得ステップと、
前記三次元冠動脈画像に基づいて、前記左心室の前記三次元形態画像を複数の領域に分割する第１の分割ステップと、
前記第１の分割ステップで前記左心室の前記三次元形態画像を分割した複数の前記領域を仕切る境界線を抽出し、当該境界線を極座標展開する境界線極座標展開ステップと、
前記左心室の前記三次元心臓核医学画像を極座標展開する心臓核医学画像正規化ステップと、
前記心臓核医学画像正規化ステップで極座標展開した前記三次元心臓核医学画像に、前記境界線極座標展開ステップで極座標展開した前記境界線を重畳した合成画像に基づいて、前記極座標展開した前記三次元心臓核医学画像を複数の支配領域に分割する第２の分割ステップと、
前記第２の分割ステップで前記三次元心臓核医学画像を分割した前記支配領域毎に前記被験者の状態を表す指標値を算出する指標値算出ステップと、
前記指標値を前記合成画像に対応付けて表示部に表示する表示ステップとを含む心筋画像表示方法。
（２）前記指標値は、Washout rate、Subtraction Score、Mismatch Score、Severity Score、Extent Score、Wall Motion及びWall Thickeningのうちいずれか一つであることを特徴とする（１）に記載の心筋画像表示方法。
（３）コンピュータに、
被験者における三次元冠動脈画像、少なくとも左心室の三次元形態画像及び左心室の三次元心臓核医学画像を取得する処理と、
前記三次元冠動脈画像に基づいて、前記左心室の前記三次元形態画像を複数の領域に分割する処理と、
前記左心室の前記三次元形態画像を分割した複数の前記領域を仕切る境界線を抽出し、当該境界線を極座標展開する処理と、
前記左心室の前記三次元心臓核医学画像を極座標展開する処理と、
前記極座標展開した前記三次元心臓核医学画像に、前記極座標展開した前記境界線を重畳した合成画像に基づいて、前記極座標展開した前記三次元心臓核医学画像を複数の支配領域に分割する処理と、
前記極座標展開した前記三次元心臓核医学画像を分割した前記支配領域毎に前記被験者の状態を表す指標値を算出する処理と、
前記指標値を前記合成画像に対応付けて表示部に表示する処理を実行させるための心筋画像表示処理プログラム。
（４）前記指標値は、Washout rate、Subtraction Score、Mismatch Score、Severity Score、Extent Score、Wall Motion及びWall Thickeningのうちいずれか一つであることを特徴とする（３）に記載の心筋画像表示処理プログラム。
（５）被験者における三次元冠動脈画像、少なくとも左心室の三次元形態画像及び左心室の三次元心臓核医学画像を取得する画像取得部と、
前記三次元冠動脈画像に基づいて、前記左心室の前記三次元形態画像を複数の領域に分割する第１の分割処理部と、
前記第１の分割処理部で前記左心室の前記三次元形態画像を分割した複数の前記領域を仕切る境界線を抽出し、当該境界線を極座標展開する境界線極座標展開部と、
前記左心室の前記三次元心臓核医学画像を極座標展開する心臓核医学画像正規化部と、
前記心臓核医学画像正規化部で極座標展開された前記三次元心臓核医学画像に、前記境界線極座標展開部で前記極座標展開された前記境界線を重畳した合成画像に基づいて、前記極座標展開された前記三次元心臓核医学画像を複数の支配領域に分割する第２の分割処理部と、
前記第２の分割処理部で分割された前記支配領域毎に前記被験者の状態を表す指標値を算出する指標値算出部と、
前記指標値を前記合成画像に対応付けて表示部に表示する表示処理部とを備えることを特徴とする心筋画像表示処理装置。
（６）前記指標値は、Washout rate、Subtraction Score、Mismatch Score、Severity Score、Extent Score、Wall Motion及びWall Thickeningのうちいずれか一つであることを特徴とする（５）に記載の心筋画像表示処理装置。
This embodiment includes the following technical ideas.
(1) an image acquisition step of acquiring a three-dimensional coronary artery image in the subject, at least a three-dimensional morphological image of the left ventricle, and a three-dimensional nuclear medicine image of the left ventricle;
A first division step of dividing the three-dimensional morphological image of the left ventricle into a plurality of regions based on the three-dimensional coronary artery image;
A boundary polar coordinate expansion step of extracting a boundary line that partitions the plurality of regions obtained by dividing the three-dimensional morphological image of the left ventricle in the first division step, and expanding the boundary line into a polar coordinate;
A nuclear cardiology image normalization step for polar coordinates expansion of the three-dimensional nuclear cardiology image of the left ventricle;
The three-dimensionally developed polar coordinate based on a composite image obtained by superimposing the boundary line developed by polar coordinates in the boundary polar coordinate development step on the three-dimensional cardiac nuclear medicine image developed by polar coordinates in the nuclear cardiology image normalization step A second segmentation step of segmenting a nuclear cardiology image into a plurality of dominant regions;
An index value calculating step for calculating an index value representing the state of the subject for each of the dominant regions obtained by dividing the three-dimensional nuclear medicine image in the second dividing step;
A myocardial image display method including a display step of displaying the index value in association with the composite image on a display unit.
(2) The index value is any one of Washout rate, Subtraction Score, Mismatch Score, Severity Score, Extent Score, Wall Motion, and Wall Thickening. Method.
(3)
Processing to obtain a three-dimensional coronary artery image in the subject, at least a three-dimensional morphological image of the left ventricle and a three-dimensional nuclear medicine image of the left ventricle;
Based on the three-dimensional coronary artery image, a process of dividing the three-dimensional morphological image of the left ventricle into a plurality of regions;
Processing to extract a boundary line that partitions the plurality of regions obtained by dividing the three-dimensional morphological image of the left ventricle, and to develop the boundary line in polar coordinates;
Processing to expand polar coordinates of the three-dimensional nuclear medicine image of the left ventricle;
Processing to divide the polar coordinate-developed three-dimensional cardiac nuclear medicine image into a plurality of dominant regions based on a composite image in which the polar-coordinate-developed boundary line is superimposed on the polar coordinate-expanded three-dimensional cardiac nuclear medicine image; ,
Processing for calculating an index value representing the state of the subject for each of the dominating regions obtained by dividing the three-dimensional nuclear medicine image developed in polar coordinates;
A myocardial image display processing program for executing processing for displaying the index value in association with the composite image on a display unit.
(4) The index value is any one of Washout rate, Subtraction Score, Mismatch Score, Severity Score, Extent Score, Wall Motion, and Wall Thickening. Processing program.
(5) an image acquisition unit that acquires a three-dimensional coronary artery image in the subject, at least a three-dimensional morphological image of the left ventricle, and a three-dimensional nuclear medicine image of the left ventricle;
A first division processing unit that divides the three-dimensional morphological image of the left ventricle into a plurality of regions based on the three-dimensional coronary artery image;
A boundary polar coordinate expansion unit that extracts a boundary line that partitions the plurality of regions obtained by dividing the three-dimensional morphological image of the left ventricle in the first division processing unit, and expands the boundary line in polar coordinates;
A nuclear cardiology image normalization unit that polar-expands the three-dimensional cardiology image of the left ventricle;
The polar coordinate system is developed based on a composite image obtained by superimposing the boundary line developed by the polar coordinate development unit on the three-dimensional cardiac nuclear medicine image developed by the coordinate system. A second division processing unit for dividing the three-dimensional nuclear medicine image into a plurality of dominant regions;
An index value calculation unit that calculates an index value representing the state of the subject for each of the dominating areas divided by the second division processing unit;
A myocardial image display processing apparatus comprising: a display processing unit that displays the index value in association with the composite image on a display unit.
(6) The index value is one of Washout rate, Subtraction Score, Mismatch Score, Severity Score, Extent Score, Wall Motion, and Wall Thickening, and the myocardial image display according to (5) Processing equipment.
１００ 心筋画像処理装置
１０２ 画像取得部
１０３ 第１の分割処理部
１０４ 境界線極座標展開部
１０５ 心臓核医学画像正規化部
１０６ 第２の分割処理部
１０７ 指標値算出部
１０８ 表示処理部
１３０ 表示装置（表示部）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Myocardial image processing apparatus 102 Image acquisition part 103 1st division | segmentation process part 104 Borderline polar coordinate expansion | deployment part 105 Cardiac nuclear medicine image normalization part 106 2nd division | segmentation process part 107 Index value calculation part 108 Display processing part 130 Display apparatus ( Display section)
Claims (6)
前記三次元冠動脈画像に基づいて、前記左心室の前記三次元形態画像を複数の領域にボロノイ分割する第１の分割ステップと、
前記第１の分割ステップで前記左心室の前記三次元形態画像をボロノイ分割した複数の前記領域を仕切る境界線を抽出し、当該境界線を極座標展開する境界線極座標展開ステップと、
前記左心室の前記三次元心臓核医学画像を極座標展開する心臓核医学画像正規化ステップと、
前記心臓核医学画像正規化ステップで極座標展開した前記三次元心臓核医学画像に、前記境界線極座標展開ステップで極座標展開した前記境界線を重畳した合成画像に基づいて、前記極座標展開した前記三次元心臓核医学画像を複数の支配領域に分割する第２の分割ステップと、
前記第２の分割ステップで前記三次元心臓核医学画像を分割した前記支配領域毎に前記被験者の状態を表す指標値を算出する指標値算出ステップと、
前記指標値を前記合成画像に対応付けて表示部に表示する表示ステップとを含む心筋画像表示方法。 An image acquisition step of acquiring a three-dimensional coronary artery image in the subject, at least a three-dimensional morphological image of the left ventricle, and a three-dimensional cardiac nuclear medicine image of the left ventricle;
On the basis of the three-dimensional coronary images, a first dividing step of Voronoi dividing the three-dimensional anatomical image of the left ventricle into a plurality of regions,
A boundary polar coordinate development step of extracting a boundary line that partitions the plurality of regions obtained by Voronoi division of the three-dimensional morphological image of the left ventricle in the first division step, and developing the boundary line in polar coordinates;
A nuclear cardiology image normalization step for polar coordinates expansion of the three-dimensional nuclear cardiology image of the left ventricle;
The three-dimensionally developed polar coordinate based on a composite image obtained by superimposing the boundary line developed by polar coordinates in the boundary polar coordinate development step on the three-dimensional cardiac nuclear medicine image developed by polar coordinates in the nuclear cardiology image normalization step A second segmentation step of segmenting a nuclear cardiology image into a plurality of dominant regions;
An index value calculating step for calculating an index value representing the state of the subject for each of the dominant regions obtained by dividing the three-dimensional nuclear medicine image in the second dividing step;
A myocardial image display method including a display step of displaying the index value in association with the composite image on a display unit.
前記指標値は、Washout rate、Subtraction Score、Mismatch Score、Severity Score、Extent Score、Wall Motion及びWall Thickeningのうちいずれか一つであることを特徴とする心筋画像表示方法。 The myocardial image display method according to claim 1,
The myocardial image display method, wherein the index value is any one of Washout rate, Subtraction Score, Mismatch Score, Severity Score, Extent Score, Wall Motion, and Wall Thickening.
被験者における三次元冠動脈画像、少なくとも左心室の三次元形態画像及び左心室の三次元心臓核医学画像を取得する処理と、
前記三次元冠動脈画像に基づいて、前記左心室の前記三次元形態画像を複数の領域にボロノイ分割する処理と、
前記左心室の前記三次元形態画像をボロノイ分割した複数の前記領域を仕切る境界線を抽出し、当該境界線を極座標展開する処理と、
前記左心室の前記三次元心臓核医学画像を極座標展開する処理と、
前記極座標展開した前記三次元心臓核医学画像に、前記極座標展開した前記境界線を重畳した合成画像に基づいて、前記極座標展開した前記三次元心臓核医学画像を複数の支配領域に分割する処理と、
前記極座標展開した三次元心臓核医学画像を分割した前記支配領域毎に前記被験者の状態を表す指標値を算出する処理と、
前記指標値を前記合成画像に対応付けて表示部に表示する処理を実行させるための心筋画像表示処理プログラム。 On the computer,
Processing to obtain a three-dimensional coronary artery image in the subject, at least a three-dimensional morphological image of the left ventricle and a three-dimensional nuclear medicine image of the left ventricle;
Based on the three-dimensional coronary artery image, a process of Voronoi dividing the three-dimensional morphological image of the left ventricle into a plurality of regions;
A process of extracting a boundary line that partitions the plurality of regions obtained by Voronoi division of the three-dimensional morphological image of the left ventricle, and developing the boundary line in polar coordinates;
Processing to expand polar coordinates of the three-dimensional nuclear medicine image of the left ventricle;
Processing to divide the polar coordinate-developed three-dimensional cardiac nuclear medicine image into a plurality of dominant regions based on a composite image in which the polar-coordinate-developed boundary line is superimposed on the polar coordinate-expanded three-dimensional cardiac nuclear medicine image; ,
Processing for calculating an index value representing the state of the subject for each of the dominant regions obtained by dividing the polar coordinate developed three-dimensional nuclear medicine image,
A myocardial image display processing program for executing processing for displaying the index value in association with the composite image on a display unit.
前記指標値は、Washout rate、Subtraction Score、Mismatch Score、Severity Score、Extent Score、Wall Motion及びWall Thickeningのうちいずれか一つであることを特徴とする心筋画像表示処理プログラム。 In the myocardial image display processing program according to claim 3,
The myocardial image display processing program, wherein the index value is any one of Washout rate, Subtraction Score, Mismatch Score, Severity Score, Extent Score, Wall Motion, and Wall Thickening.
前記三次元冠動脈画像に基づいて、前記左心室の前記三次元形態画像を複数の領域にボロノイ分割する第１の分割処理部と、
前記第１の分割処理部で前記左心室の前記三次元形態画像をボロノイ分割した複数の前記領域を仕切る境界線を抽出し、当該境界線を極座標展開する境界線極座標展開部と、
前記左心室の前記三次元心臓核医学画像を極座標展開する心臓核医学画像正規化部と、
前記心臓核医学画像正規化部で極座標展開された前記三次元心臓核医学画像に、前記境界線極座標展開部で前記極座標展開された前記境界線を重畳した合成画像に基づいて、前記極座標展開された前記三次元心臓核医学画像を複数の支配領域に分割する第２の分割処理部と、
前記第２の分割処理部で分割された前記支配領域毎に前記被験者の状態を表す指標値を算出する指標値算出部と、
前記指標値を前記合成画像に対応付けて表示部に表示する表示処理部とを備えることを特徴とする心筋画像表示処理装置。 An image acquisition unit for acquiring a three-dimensional coronary artery image in a subject, at least a three-dimensional morphological image of the left ventricle, and a three-dimensional nuclear medicine image of the left ventricle;
A first division processing unit that performs Voronoi division of the three-dimensional morphological image of the left ventricle into a plurality of regions based on the three-dimensional coronary artery image;
A boundary polar coordinate expansion unit that extracts a boundary line that partitions the plurality of regions obtained by Voronoi division of the three-dimensional morphological image of the left ventricle in the first division processing unit, and expands the boundary line in polar coordinates;
A nuclear cardiology image normalization unit that polar-coordinates the three-dimensional nuclear cardiology image of the left ventricle;
The polar coordinate system is developed based on a composite image obtained by superimposing the boundary line developed by the polar coordinate development unit on the three-dimensional cardiac nuclear medicine image developed by the cardiac coordinate medical image normalization unit. A second division processing unit for dividing the three-dimensional nuclear medicine image into a plurality of dominant regions;
An index value calculation unit that calculates an index value representing the state of the subject for each of the dominating areas divided by the second division processing unit;
A myocardial image display processing apparatus comprising: a display processing unit that displays the index value in association with the composite image on a display unit.
前記指標値は、Washout rate、Subtraction Score、Mismatch Score、Severity Score、Extent Score、Wall Motion及びWall Thickeningのうちいずれか一つであることを特徴とする心筋画像表示処理装置。 The myocardial image display processing device according to claim 5,
The myocardial image display processing apparatus, wherein the index value is any one of a washout rate, a subtraction score, a mismatch score, a severity score, an extent score, wall motion, and wall thickening.
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