JP7236747B2 - コンピュータプログラム、画像処理装置、および画像処理方法 - Google Patents
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Description
図1を参照して、まずは、本実施例の画像処理装置100の構成について説明する。図1は、画像処理装置100の全体構成図である。画像処理装置100は、例えば、汎用的なコンピュータシステムにより構成され、以下に説明する画像処理装置100内の個々の構成要素又は機能を、コンピュータが読み取り可能な記録媒体等に保存されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。本実施例の画像処理装置100は、画像データ記憶部110と、入力関数導出部120と、入力関数データ記憶部129と、出力関数導出部130と、出力関数データ記憶部139と、血流解析処理部150とを備える。また、画像処理装置100には、入力装置160と、表示装置170と、が接続されている。
図2を参照して、画像データ記憶部110に記憶されるCT画像について説明する。図2は、CT画像の一例を例示する説明図である。図2に示したCT画像は、心臓を心電図に同期して撮像したものであって、心拍が同位相の所定枚数(例えば30枚)のフレーム画像210である。1フレームは、複数枚のスライス画像によって構成されているとともに、1フレームのデータは、3次元の画像データで構成されている。なお、図2では、1つのスライスのフレーム画像を例示している。CT画像は、被験者に造影剤を投与した直後から撮像が開始されたものでもよく、撮像順に第1フレームから第30フレームまでが含まれてもよい。
図3および図4を参照して、次に、入力関数導出部120によって実行される入力関数導出処理について説明する。図3は、入力関数導出処理を示すフローチャートである。図4は、入力関数特定処理を示すフローチャートである。
図5および図6を参照して、出力関数導出部130において実行される出力関数導出処理について説明する。図5は、出力関数導出処理を示すフローチャートである。図6は、出力関数特定処理を示すフローチャートである。
図7(A),(B)を参照して、入力関数データ記憶部129に記憶される入力関数テーブル700および出力関数データ記憶部139に記憶される出力関数テーブル750のデータ構成について説明する。図7(A),(B)は、入力関数テーブル700及び出力関数テーブル750のデータ構造の一例を示した説明図であり、(A)は入力関数データ記憶部129の入力関数テーブル700のデータ構成の一例を示した説明図であり、(B)は出力関数データ記憶部139の出力関数テーブル750のデータ構成の一例を示した説明図である。
次に、本実施例における心臓のCT画像の画像処理について具体的に説明する。本実施例における心臓のCT画像に基づくTDCに対する画像処理においては、心臓に対して、造影剤を生理食塩水で所定の濃度に希釈したもの(例えば、造影剤を生理食塩水で4倍に希釈したもの)を利用するテストインジェクション法での撮影を実施した後に、希釈しない造影剤を利用した撮影を実施する、という流れである。具体的に、まず、テストインジェクション法で撮影が実施されることによって、被験者の大動脈を含む心臓のCT画像である第1CT画像が撮像される。そして、この第1CT画像に基づいて、画像処理装置100による上述のような入力関数導出処理が実行されることによって、大動脈の第1TDCが生成されるとともに、MBや入力関数等が特定される。次に、第1TDCに基づいて特定されたMBにおいて、希釈しない造影剤を利用した撮影が実行されることによって、被験者の大動脈および心筋内冠動脈を含む心臓のCT画像である第2CT画像が撮像される。そして、この第2CT画像に基づいて、画像処理装置100による上述のような出力関数導出処理が実行されることによって、心筋内冠動脈の第2TDCが生成されるとともに、出力関数等が特定される。そして、このように特定された入力関数や出力関数等に基づいて、画像処理装置100によって心筋内冠動脈の血流量の定量解析が実行されることとなる。
以上のように、上述の実施例1および実施例2の画像処理装置100によれば、S540において、撮像区間であるMBでの撮影による時系列の複数フレームの第2CT画像からなる画像データに基づきCT値の経時変化である第2TDCを特定し、S620において、第2TDCにおける各プロット間のCT値の傾きであって所定の傾きα1~α3、α4を抽出し、S630において、これら所定の傾きα1~α3、α4に基づき所定の関数で近似することができる。特に、撮像区間であるMBにおける算出された複数の傾きに対して、所定値より大きい傾きα1~α3、α4を抽出した処理を実行することができる。したがって、このような実施例1および実施例2の画像処理装置100であれば、例えば、心筋内冠動脈のCT画像に対する画像処理に利用すると、本来、心筋血流が流れていない心臓の非拡張期のデータを排除して、拡張期のデータに基づいた精度の高い画像処理、延いては、精度の高い血流量の定量解析を実行することができる。また、従来の画像処理に比べて簡便な方法で解析することができるため、画像処理による画像処理装置100における負荷を軽減することもできる。
上述の実施例において、第1CT画像に基づくMTの前後で3心拍又は1心拍に相当する区間を撮像区間であるMBとしたが、本発明ではこれに限定されず、MBを以下のようにしてもよい。例えば、MTの前後で2心拍や4~10心拍に相当する期間を撮像区間であるMBとしてもよい。このようなMBや撮像タイミングに基づく撮影であっても、従来に比べて被験者における被ばく量を軽減するとともに簡便な検査に基づく画像処理を実行することができる。
Claims (8)
- 造影剤が投与された後の被験者の臓器を撮像したものであって、時系列に沿った所定数のフレームのCT(Computed Tomography)画像からなる画像データを記憶する記憶手段を備えた画像処理装置のためのコンピュータプログラムにおいて、
前記記憶手段は、
第1所定数のフレームのCT画像からなる第1画像データと、
前記第1所定数に比べて少ない第2所定数のフレームのCT画像からなる第2画像データと、
を記憶しており、
前記画像処理装置に、
前記第1画像データに基づいて、CT値の経時変化を特定する第1ステップと、
前記第1画像データに基づき前記第1ステップで特定された前記CT値の経時変化において、前記CT値が最大値となるタイミングである最大タイミングを特定する第2ステップと、
前記第2ステップで特定された前記最大タイミングに基づく前記第2所定数のフレームのCT画像からなる前記第2画像データに基づいて、CT値の経時変化を特定する第3ステップと、
前記第2画像データに基づき前記第3ステップで特定された前記CT値の経時変化に基づいて、所定時間に対する前記CT値の傾きであって所定の傾きを特定する第4ステップと、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - 前記所定の傾きは、前記所定時間に対する前記CT値の傾きであって所定値より大きい傾きである
ことを特徴とする請求項1に記載のコンピュータプログラム。 - 前記画像処理装置に、
前記第2画像データに基づき前記第4ステップで特定された前記所定の傾きに基づいて、前記CT値の経時変化を所定の関数で近似する第5ステップをさらに実行させる
ことを特徴とする請求項1に記載のコンピュータプログラム。 - 前記第2画像データは、前記第2ステップで特定された前記最大タイミングに基づいた前記臓器の1回の拍動に相当する前記第2所定数のフレームのCT画像からなる
ことを特徴とする請求項1に記載のコンピュータプログラム。 - 造影剤が投与された後の被験者の臓器を撮像したものであって、時系列に沿った第1所定数のフレームのCT(Computed Tomography)画像からなる第1画像データと前記第1所定数に比べて少ない第2所定数のフレームのCT画像からなる第2画像データとを記憶する記憶手段と、
前記第1画像データに基づいて、CT値の経時変化を特定する第1手段と、
前記第1画像データに基づき前記第1手段で特定された前記CT値の経時変化において、前記CT値が最大値となるタイミングである最大タイミングを特定する第2手段と、
前記第2手段で特定された前記最大タイミングに基づく前記第2所定数のフレームのCT画像からなる前記第2画像データに基づいて、CT値の経時変化を特定する第3手段と、
前記第2画像データに基づき前記第3手段で特定された前記CT値の経時変化に基づいて、所定時間に対する前記CT値の傾きであって所定の傾きを特定する第4手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記第2画像データに基づき前記第4手段で特定された前記所定の傾きに基づいて、前記CT値の経時変化を所定の関数で近似する第5手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 - 造影剤が投与された後の被験者の臓器を撮像したものであって、時系列に沿った所定数のフレームのCT(Computed Tomography)画像からなる画像データを記憶する記憶手段を備えた画像処理装置が実行する画像処理方法であって、
前記記憶手段は、
第1所定数のフレームのCT画像からなる第1画像データと、
前記第1所定数に比べて少ない第2所定数のフレームのCT画像からなる第2画像データと、
を記憶しており、
前記画像処理装置は、
前記第1画像データに基づいて、CT値の経時変化を特定する第1ステップと、
前記第1画像データに基づき前記第1ステップで特定された前記CT値の経時変化において、前記CT値が最大値となるタイミングである最大タイミングを特定する第2ステップと、
前記第2ステップで特定された前記最大タイミングに基づく前記第2所定数のフレームのCT画像からなる前記第2画像データに基づいて、CT値の経時変化を特定する第3ステップと、
前記第2画像データに基づき前記第3ステップで特定された前記CT値の経時変化に基づいて、所定時間に対する前記CT値の傾きであって所定の傾きを特定する第4ステップと、
を実行することを特徴とする画像処理方法。 - 前記画像処理装置は、
前記第2画像データに基づき前記第4ステップで特定された前記所定の傾きに基づいて、前記CT値の経時変化を所定の関数で近似する第5ステップをさらに実行する
ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理方法。
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