JPH11137552A - 造影画像表示方法および装置並びに医用画像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 造影剤像の経時変化を明確に示す造影画像表
示方法および装置並びに医用画像装置を実現する。 【解決手段】 ３次元座標空間における２つの座標軸
ｘ，ｙが形成する面上に造影剤像３４を表示するととも
に、他の１つの座標軸ｔに沿って造影剤の状態を表示す
ることにより、立体的な図形３６で造影剤像の経時変化
状態を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、造影画像表示方法
および装置並びに医用画像装置に関し、特に、被検体内
に注入した造影剤の像を表示する造影画像表示方法およ
び装置、並びに、そのような造影画像表示装置を備えた
医用画像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】造影剤を用いる超音波撮像では、直径が
数μｍ程度の多数の気泡（マイクロバルーン(micro bal
oon)）を液体に混入したマイクロバルーン造影剤を用
い、その非直線的なエコー(echo)源性に基づく第２高調
波エコー等を利用して、被検体内における造影剤の２次
元分布（造影剤像）を撮像し、それに基づいて病変等を
診断するようにしている。

【０００３】その他の医用画像装置、例えばＸ線ＣＴ(c
omputed tomography) 装置や磁気共鳴撮像(MRI : magne
tic resonance imaging)装置等でも、それぞれ所定の造
影剤を用いて造影撮像を行っている。

【０００４】造影剤は血流等に搬送されて関心領域に流
入しかつ流出するので、関心領域での造影剤の分布およ
び濃度は時間とともに変化する。マイクロバルーン造影
剤の場合は、マイクロバルーンの破壊消滅による変化も
加わる。そこで、関心領域での造影剤濃度の経時変化を
測定し、診断に利用することが行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の測定値が示す造
影剤濃度の経時変化は、関心領域内の局所の状況であっ
て、必ずしも造影剤像全体についての状況を示すもので
はない。診断上は、造影剤像の全体としての経時変化を
調べることが有益であるが、その場合は、表示画像を連
続的に観察して得た印象によるしかないので、明確さに
欠けるという問題点がある。

【０００６】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、造影剤像の経時変化を明確
に示す造影画像表示方法および装置並びに医用画像装置
を実現することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（１）上記の課題を解決
する第１の発明は、互いに垂直な３つの座標軸を有する
３次元座標空間の投影図を表示し、前記投影図における
２つの座標軸が形成する面上に造影剤の２次元分布像を
表示し、前記投影図における他の１つの座標軸に沿って
前記造影剤の２次元分布像中の造影剤の状態を表示す
る、ことを特徴とする。

【０００８】（２）上記の課題を解決する第２の発明
は、複数の時相における造影剤の２次元分布像を時相の
順に重畳して表示する、ことを特徴とする。 （３）上記の課題を解決する第３の発明は、複数の時相
における造影剤の２次元分布像を時相間の変化分を区別
して表示する、ことを特徴とする。

【０００９】（４）上記の課題を解決する第４の発明
は、互いに垂直な３つの座標軸を有する３次元座標空間
の投影図を表示する表示手段と、前記投影図における２
つの座標軸が形成する面上に造影剤の２次元分布像を表
示させるとともに、他の１つの座標軸に沿って前記造影
剤の２次元分布像中の造影剤の状態を表示させる表示制
御手段と、を具備することを特徴とする。

【００１０】（５）上記の課題を解決する第５の発明
は、造影剤の２次元分布像を表示する表示手段と、前記
表示手段に複数の時相における前記造影剤の２次元分布
像を時相の順に重畳して表示させる表示制御手段と、を
具備することを特徴とする。

【００１１】（６）上記の課題を解決する第６の発明
は、造影剤の２次元分布像を表示する表示手段と、前記
表示手段に複数の時相における前記造影剤の２次元分布
像を時相間の変化分を区別して表示させる表示制御手段
と、を具備することを特徴とする。

【００１２】（７）上記の課題を解決する第７の発明
は、被検体内の造影剤の２次元分布像を時系列的に撮像
する医用画像装置であって、請求項４乃至請求項６のい
ずれか１つに記載の表示手段および表示制御手段を具備
することを特徴とする。

【００１３】第１の発明、第４の発明または第７の発明
において、前記造影剤の状態が造影剤像の経時変化状態
であることが、造影剤像の経時変化を立体的画像で示す
点で好ましい。

【００１４】また、第１の発明、第４の発明または第７
の発明において、前記造影剤の状態が造影剤像の濃度値
の分布状態であることが、造影剤像の濃度値の分布を立
体的画像で示す点で好ましい。

【００１５】また、第１の発明、第４の発明または第７
の発明において、前記２つの座標軸が形成する面上に造
影剤注入部位の断層像を表示することが、造影剤像とそ
の周囲の組織像との位置関係を明確にする点で好まし
い。

【００１６】（作用）第１の発明、第４の発明または第
７の発明では、３次元座標空間における２つの座標軸が
形成する面上に造影剤像を表示するとともに、他の１つ
の座標軸に沿って造影剤の状態を表示することにより、
立体的な図形で造影剤像を示す。

【００１７】第２の発明、第５の発明または第７の発明
では、複数時相の造影剤の２次元分布像を重畳して表示
することにより、造影剤の２次元分布像の経時変化を等
高線状の図形で示す。

【００１８】第３の発明、第６の発明または第７の発明
では、時相間の変化分を区別して表示することにより、
造影剤の流通順序を明示する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。

【００２０】図１に、医用画像装置のブロック(block)
図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。
本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形
態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の
方法に関する実施の形態の一例が示される。

【００２１】（構成）本装置の構成を説明する。図１に
示すように、本装置は、信号採取部２を有する。信号採
取部２は、被検体４から医用画像生成のための信号を採
取するものである。被検体４には、図示しない造影剤が
予め注入されている。造影剤は、医用画像装置の種類に
応じて適宜のものが用いられる。

【００２２】信号採取部２は、医用画像装置の種類に応
じて様々な形態のものが用いられる。例えば、超音波撮
像装置では、被検体４内に超音波を送波してそのエコー
を受信する超音波プローブ(probe) が用いられる。Ｘ線
ＣＴ装置では、被検体４をスキャン(scan)するＸ線照射
・検出系を備えたガントリ(gantry)が用いられる。ＭＲ
Ｉ装置では、磁気共鳴を利用して被検体４から信号を採
取するマグネットシステム(magnet system) が用いられ
る。このような信号採取部２は、いずれも既存のものを
利用することができる。その他の医用画像装置でも、そ
の種類に応じてそれぞれ既存のものを用いることができ
る。

【００２３】信号採取部２は画像生成部６に接続され、
被検体４から採取した信号を画像生成部６に入力するよ
うになっている。画像生成部６は、信号採取部２から入
力された信号に基づいて画像を生成するようになってい
る。信号採取部２および画像生成部６は、本発明におけ
る医用画像獲得手段の実施の形態の一例である。

【００２４】画像生成部６も、医用画像装置の種類に応
じて様々な形態のものが用いられる。例えば、超音波撮
像装置では、超音波エコーの強度に基づいてＢモード(m
ode)像を求める装置、あるいは、エコーのドップラ(Dop
pler) 信号に基づいてドップラ画像を求める装置が用い
られる。

【００２５】Ｘ線ＣＴ装置では、被検体４の複数ビュー
(view)の投影データを逆投影して断層像を再構成する装
置（コンピュータ(computer)等）が用いられる。ＭＲＩ
装置では、磁気共鳴信号の逆フーリエ(Fourie)変換によ
り画像を再構成する装置（コンピュータ等）が用いられ
る。これらの画像生成部６はいずれも既存のものを用い
ることができる。その他の医用画像装置でも、その種類
に応じてそれぞれ既存のものを用いることができる。

【００２６】画像生成部６には画像処理部８が接続され
ている。画像処理部８は、画像生成部６が生成した画像
を取り込んで、所定の画像処理を行うようになってい
る。画像処理部８は、例えばコンピュータ(computer)等
を用いて構成される。画像処理部８についてはのちにあ
らためて説明する。

【００２７】画像処理部８には表示部１０が接続され、
画像処理部８から出力された画像およびその他の情報を
表示するようになっている。画像処理部８および表示部
１０は、本発明における表示手段の実施の形態の一例で
ある。表示部１０は例えばグラフィックディスプレイ(g
raphic display) 装置等で構成される。

【００２８】以上の、信号採取部２、画像生成部６、画
像処理部８および表示部１０は制御部１４に接続されて
いる。制御部１４は例えばコンピュータ等を用いて構成
される。制御部１４は、それら各部に制御信号を与えて
その動作を制御するようになっている。また、各部から
制御部１４に状態報知信号等が入力されるようになって
いる。制御部１４は、本発明における表示制御手段の実
施の形態の一例である。

【００２９】制御部１４には操作部１６が接続され、操
作者により各種の指令や情報等を入力できるようになっ
ている。操作部１６は、例えば、キーボード(keyboard)
やその他の操作具を備えた操作卓等で構成される。画像
処理部８、表示部１０、制御部１４および操作部１６
は、本発明における造影画像表示装置の実施の形態の一
例である。

【００３０】図２に、画像処理部８のブロック図を示
す。同図に示すように、画像処理部８は画像メモリ(mem
ory)８０を有する。画像メモリ８０は、画像生成部６か
ら入力された例えば図３に示すような画像データ３０を
記憶するようになってる。画像データ３０は、被検体４
の１つの断面（ｘｙ面）における複数の時相（ｔ）の断
層像３２を表す画像データによって構成される。断層像
３２には造影剤像３４が含まれている。なお、断層像お
よび造影剤像への符号付けは１個所で全てを代表する。

【００３１】画像メモリ８０は演算装置８２に接続され
ている。演算装置８２は、画像メモリ８０から画像デー
タ３０を読み込んで、造影剤像３４の状態を示す３次元
表示画像を生成するようになっている。

【００３２】すなわち、演算装置８２は、画像メモリ８
０から複数の断層像３２を読み込み、それら断層像３２
から造影剤像３４をそれぞれ抽出し、抽出した複数の造
影剤像３４をｘｙ座標を合わせてｔ軸方向に時相の順に
積層し、３次元画像を生成する。

【００３３】そして、この３次元画像を座標空間ｘｙｔ
において斜め方向に投影し、例えば図４に示すように、
各座標軸ｘ，ｙ，ｔをともなう斜視画像３６を得る。こ
のとき、ｘｙ面に、例えば先頭時相における被検体４の
断層像３２を表示するようにするのが、造影剤像３４と
その周囲の組織像との関係を明確にする点で好ましい。

【００３４】また、ｔ軸に時相の目盛りを付すことが、
時相の位置を明確にする点で好ましい。また、ｔ軸の向
きは上方とは限らず下方または横方向あるいは任意の方
向に傾けるようにしても良い。

【００３５】演算装置８２には、フレームメモリ(frame
memory)８４が接続されている。フレームメモリ８４
は、演算装置８２が上記のように生成した斜視画像３６
の画像データを記憶するようになっている。

【００３６】（動作）本装置の動作を説明する。操作部
１６を通じて操作者から与えられる指令に基づき、制御
部１４による制御の下で本装置の動作が進行する。

【００３７】図５に、本装置の動作のフロー(flow)図を
示す。先ず、ステップ(step)５０２で被検体４の造影撮
像を行う。すなわち、被検体４に造影剤を注入し、それ
と同時あるいは適宜の時間差をもって信号採取部２によ
り信号採取を開始し、所定の時間にわたって信号採取を
継続する。信号採取時間は、例えば図６に示すように、
被検体４の関心領域において、注入開始とともに増加し
た画像濃度ｄがピーク(peak)を過ぎて十分に減衰するま
での時間とされる。そして、得られた信号に基づき画像
生成部６によって画像を生成する。画像は、図３に示し
たように、同一断面の複数の時相を表す複数の断層像３
２として生成する。

【００３８】次に、ステップ５０４で、生成した画像を
画像メモリ８０に取り込む。これによって、画像データ
３０が画像メモリ８０に記憶される。次に、ステップ５
０６で、操作者が操作部１６を通じて、斜視画像３６を
生成する時相範囲を指定する。時相範囲は、例えば画像
濃度値によって指定し、一例として、図６に示したよう
に画像濃度ｄがピーク（１００％）に達した時点からピ
ークの５０％まで減衰した時点までの時相範囲Ｔ１とす
る。なお、濃度指定値は任意に設定することができる。
あるいは、時相範囲は撮像期間における任意の時刻ｔ１
からｔ２までの時相範囲Ｔ２として指定することもでき
る。

【００３９】次に、ステップ５０８で、演算装置８２が
斜視画像生成を行う。すなわち、演算装置８２は、指定
された時相範囲に属する複数の断層像３２を画像メモリ
８０から読み込み、それら断層像３２から抽出した複数
の造影剤像３４を用いて前述のようにして斜視画像３６
を生成し、それをフレームメモリ８４に記憶する。

【００４０】次に、ステップ５１０で、画像表示を行
う。これによりフレームメモリ８４に記憶された画像デ
ータに基づき、図４に示したような斜視画像３６が３つ
の座標軸ｘ，ｙ，ｔとともに表示される。また、ｘｙ面
には先頭時相の断層像３２が表示される。

【００４１】斜視画像３６は、ｔ軸方向での形状変化に
より、同一断面における造影剤像３４の経時的な状態、
すなわち、造影剤分布の時間変化を示すものとなる。こ
の画像を観察することにより、造影剤が速やかに流出す
る部位および長く止まる部位が一目瞭然となり、有益な
診断情報を得ることができる。

【００４２】斜視画像３６を観察した結果、時相範囲を
変更する場合は、ステップ５１２からステップ５０６に
戻り、時相範囲を指定し直す。これによって、新たな時
相範囲について斜視画像３６を表示させ、その間の経時
変化を観察する。時相範囲の指定とそれに基づく斜視画
像３６の表示は、必要に応じて何度でも行うことができ
る。これによって、より適切な診断を行うことができ
る。

【００４３】斜視画像３６の投影方向は、操作部１６を
通じて自在に変更することができる。また、投影方向を
連続的に変化させることにより、斜視画像３６を回転さ
せることができる。これによって、任意の方向または全
周方向から斜視画像３６を観察することができる。

【００４４】ｘｙ面上には、例えば図７に示すように、
所望の時相の断層像３２について、造影剤の濃度値を、
画素または画素群の位置ごとに柱状図形３８のｔ軸方向
に高さで示すようにしても良い。このとき、ｔ軸に濃度
メモリを付すのが、濃度値の読取を容易にする点で好ま
しい。これによって、断層像３２中の造影剤の濃度分布
状態を直観的に把握することができ、診断上有益とな
る。この画像は、複数の時相のものを連続的に表示し、
造影剤の濃度分布の経時変化をムービー(movie)画像で
示すのが、変化状態を把握する点で好ましい。

【００４５】造影剤像３４の経時変化は、例えば図８に
示すように、各時相の造影剤像３４をｘｙ平面に重畳投
影した画像で表すようにしても良い。これにより、各造
影剤像３４の輪郭が形成する等高線で経時変化を示すこ
とができる。あるいは、各時相の造影剤像３４に濃度差
または色調差を付すようにしても良く、また、輪郭線と
共用しても良い。このような表示は、画像生成が斜視画
像３６の場合よりも簡素化できる点で好ましい。

【００４６】ところで、例えば血管造影等の場合、血流
等が早いところでは造影剤が瞬間的に行き渡り、造影剤
がどの部分からどういう経路で広がったか把握しにくい
ことがある。そのような場合は、操作者の指令に基づ
き、演算装置８２は時相間で造影剤像３４の差分（変化
分）を求め、差分を強調した画像を生成するようにす
る。

【００４７】すなわち、例えば図９に示すように、同図
の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）の順序で造影剤５０
が血管５２に流入するとした場合、時相（ａ）と（ｂ）
の差分を強調した、図１０の（ｂ）に示すような画像を
生成する。図１０の（ｂ）において、強調部分５４は輝
度や色または模様を目立つものに変えて区別している。
同様に、時相（ｂ）と（ｃ）の差分を強調した図１０の
（ｃ）に示すような画像を生成し、また、時相（ｃ）と
（ｄ）の差分を強調した、図１の（ｄ）に示すような画
像を生成する。

【００４８】このような画像を順次表示させて観察する
ことにより、造影剤５０の波及状態を把握することがで
きる。造影剤５０の波及状態は、上記の各差分強調画像
から合成した、例えば図１１に示すような、時相ごとに
異なる色や階調または模様で表した画像によって表示す
るようにしても良い。

【００４９】以上は、医用画像装置に造影画像表示機能
を持たせるようにした例であるが、画像処理部８、表示
部１０、制御部１４および操作部１６に相当する機能
を、例えばドクターコンソール(doctor console)やワー
クステーション(work station)あるいはパーソナルコン
ピュータ(personal computer) 等により、医用画像装置
とは別体に構成し、医用画像装置に接続して撮像画像を
取得し、それに基づいて上記のような造影画像を生成す
るようにしても良いのは勿論である。この場合、ドクタ
ーコンソールやワークステーションあるいはパーソナル
コンピュータ等は、本発明における造影画像表示装置の
実施の形態の一例である。

【００５０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、造影剤像の経時変化を明確に示す造影画像表示方
法および装置並びに医用画像装置を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。

【図２】本発明の実施の形態の一例の装置の一部のブロ
ック図である。

【図３】本発明の実施の形態の一例の装置における画像
データの概念図である。

【図４】本発明の実施の形態の一例の装置における斜視
画像の概念図である。

【図５】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロ
ー図である。

【図６】造影剤注入部位における画像濃度変化の一例を
示すグラフである。

【図７】本発明の実施の形態の一例の装置における斜視
画像の概念図である。

【図８】本発明の実施の形態の一例の装置における投影
画像の概念図である。

【図９】血管における造影剤流入状態を示す概念図であ
る。

【図１０】本発明の実施の形態の一例の装置における造
影画像表示の概念図である。

【図１１】本発明の実施の形態の一例の装置における造
影画像表示の概念図である。

【符号の説明】

２ 信号採取部 ４ 被検体 ６ 画像生成部 ８ 画像処理部 １０ 表示部 １４ 制御部 １６ 操作部 ８０ 画像メモリ ８２ 演算装置 ８４ フレームメモリ ３０ 画像データ ３２ 断層像 ３４ 造影剤像 ３６ 斜視画像 ３８ 柱状図形 ５０ 造影剤 ５２ 血管 ５４ 強調部分

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに垂直な３つの座標軸を有する３次
   元座標空間の投影図を表示し、 前記投影図における２つの座標軸が形成する面上に造影
   剤の２次元分布像を表示し、 前記投影図における他の１つの座標軸に沿って前記造影
   剤の２次元分布像中の造影剤の状態を表示する、ことを
   特徴とする造影画像表示方法。
2. 【請求項２】 複数の時相における造影剤の２次元分布
   像を時相の順に重畳して表示する、ことを特徴とする造
   影画像表示方法。
3. 【請求項３】 複数の時相における造影剤の２次元分布
   像を時相間の変化分を区別して表示する、ことを特徴と
   する造影画像表示方法。
4. 【請求項４】 互いに垂直な３つの座標軸を有する３次
   元座標空間の投影図を表示する表示手段と、 前記投影図における２つの座標軸が形成する面上に造影
   剤の２次元分布像を表示させるとともに、他の１つの座
   標軸に沿って前記造影剤の２次元分布像中の造影剤の状
   態を表示させる表示制御手段と、を具備することを特徴
   とする造影画像表示装置。
5. 【請求項５】 造影剤の２次元分布像を表示する表示手
   段と、 前記表示手段に複数の時相における前記造影剤の２次元
   分布像を時相の順に重畳して表示させる表示制御手段
   と、を具備することを特徴とする造影画像表示装置。
6. 【請求項６】 造影剤の２次元分布像を表示する表示手
   段と、 前記表示手段に複数の時相における前記造影剤の２次元
   分布像を時相間の変化分を区別して表示させる表示制御
   手段と、を具備することを特徴とする造影画像表示装
   置。
7. 【請求項７】 被検体内の造影剤の２次元分布像を時系
   列的に撮像する医用画像装置であって、請求項４乃至請
   求項６のいずれか１つに記載の表示手段および表示制御
   手段を具備することを特徴とする医用画像装置。