特開 2024-98862 医用画像処理装置、医用画像処理方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024098862

(43)【公開日】2024-07-24

(54)【発明の名称】医用画像処理装置、医用画像処理方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20240717BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20240717BHJP

【ＦＩ】

A61B6/03 360J

A61B6/03 360G

G06T7/00 612

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023002635

(22)【出願日】2023-01-11

(71)【出願人】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川島 圭太郎

【テーマコード（参考）】

4C093

5L096

【Ｆターム（参考）】

4C093AA22

4C093AA26

4C093DA02

4C093FF16

4C093FF20

4C093FF28

4C093FF42

5L096AA09

5L096EA31

5L096FA10

5L096FA60

5L096FA67

(57)【要約】

【課題】心臓の血流動態の把握するための指標を正確かつ効率的に計測する。
【解決手段】実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、第１特定部と、第２特定部と、第３特定部と、第４特定部と、算出部とを備える。取得部は、心臓を含む三次元医用画像データを取得する。第１特定部は、三次元医用画像データに表された左心房領域と、左心室領域と、大動脈弁領域とに基づいて、当該領域を横断する三腔長軸断面を特定する。第２特定部は、三次元医用画像データに表された僧帽弁領域に含まれる第１弁輪領域と、三腔長軸断面とに基づいて、僧帽弁軸を特定する。第３特定部は、僧帽弁領域に含まれる前尖領域と、大動脈弁領域に含まれる第２弁輪領域とを三腔長軸断面から特定する。第４特定部は、三腔長軸断面上での前尖領域と第２弁輪領域との位置関係に基づいて、大動脈弁軸を特定する。算出部は、僧帽弁軸と大動脈弁軸とに基づく角度を算出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

心臓を含む三次元医用画像データを取得する取得部と、
前記三次元医用画像データに表された左心房領域と、左心室領域と、大動脈弁領域とに基づいて、当該領域を横断する三腔長軸断面を特定する第１特定部と、
前記三次元医用画像データに表された僧帽弁領域に含まれる第１弁輪領域と、前記三腔長軸断面とに基づいて、僧帽弁軸を特定する第２特定部と、
前記僧帽弁領域に含まれる前尖領域と、前記大動脈弁領域に含まれる第２弁輪領域とを前記三腔長軸断面から特定する第３特定部と、
前記三腔長軸断面上での前記前尖領域と前記第２弁輪領域との位置関係に基づいて、大動脈弁軸を特定する第４特定部と、
前記僧帽弁軸と前記大動脈弁軸とに基づく角度を算出する算出部と、
を備える医用画像処理装置。

【請求項2】

前記第１特定部は、前記左心房領域の重心座標と、前記左心室領域の先端の座標と、前記大動脈弁領域の重心座標とに基づいて、前記三腔長軸断面を特定する、
請求項１に記載の医用画像処理装置。

【請求項3】

前記第２特定部は、前記三腔長軸断面と前記第１弁輪領域とが交わる２つの交点を通る直線を導出し、前記直線に直交し、前記２つの交点の座標の中点を通る直線を前記僧帽弁軸として特定する、
請求項１に記載の医用画像処理装置。

【請求項4】

前記第４特定部は、前記第２弁輪領域と前記三腔長軸断面とが交わる２つの交点の中点と、前記三腔長軸断面と前記前尖領域との複数の交点の座標に基づく近似直線とを導出し、前記中点を通る前記近似直線に平行な直線を前記大動脈弁軸として特定する、
請求項１に記載の医用画像処理装置。

【請求項5】

前記第４特定部は、前記複数の交点の座標のうち、前記前尖領域の基部側に近い複数の座標に基づく近似直線を導出する、
請求項４に記載の医用画像処理装置。

【請求項6】

前記僧帽弁領域には、僧帽弁にデバイスを留置した場合における、当該デバイスの留置前に僧帽弁が存在していた領域が含まれる、
請求項１乃至５の何れか１項に記載の医用画像処理装置。

【請求項7】

医用画像処理装置による医用画像処理方法であって、
心臓を含む三次元医用画像データを取得する取得ステップと、
前記三次元医用画像データに表された左心房領域と、左心室領域と、大動脈弁領域とに基づいて、当該領域を横断する三腔長軸断面を特定する第１特定ステップと、
前記三次元医用画像データに表された僧帽弁領域に含まれる第１弁輪領域と、前記三腔長軸断面とに基づいて、僧帽弁軸を特定する第２特定ステップと、
前記僧帽弁領域に含まれる前尖領域と、前記大動脈弁領域に含まれる第２弁輪領域とを前記三腔長軸断面から特定する第３特定ステップと、
前記三腔長軸断面上での前記前尖領域と前記第２弁輪領域との位置関係に基づいて、大動脈弁軸を特定する第４特定ステップと、
前記僧帽弁軸と前記大動脈弁軸とに基づく角度を算出する算出ステップと、
を含む医用画像処理方法。

【請求項8】

医用画像処理装置のコンピュータに、
心臓を含む三次元医用画像データを取得する取得ステップと、
前記三次元医用画像データに表された左心房領域と、左心室領域と、大動脈弁領域とに基づいて、当該領域を横断する三腔長軸断面を特定する第１特定ステップと、
前記三次元医用画像データに表された僧帽弁領域に含まれる第１弁輪領域と、前記三腔長軸断面とに基づいて、僧帽弁軸を特定する第２特定ステップと、
前記僧帽弁領域に含まれる前尖領域と、前記大動脈弁領域に含まれる第２弁輪領域とを前記三腔長軸断面から特定する第３特定ステップと、
前記三腔長軸断面上での前記前尖領域と前記第２弁輪領域との位置関係に基づいて、大動脈弁軸を特定する第４特定ステップと、
前記僧帽弁軸と前記大動脈弁軸とに基づく角度を算出する算出ステップと、
を実行させるプログラム。

【請求項9】

心房及び心室と、前記心房と前記心室との間に位置する第１弁と、前記心室と動脈との間に位置する第２弁とを含む三次元医用画像データを取得する取得部と、
前記三次元医用画像データに表された心房領域と、心室領域と、第２弁領域とに基づいて、当該領域を横断する長軸断面を特定する第１特定部と、
前記三次元医用画像データに表された第１弁領域に含まれる第１弁輪領域と、前記長軸断面とに基づいて、第１弁軸を特定する第２特定部と、
前記第１弁領域に含まれる前尖領域と、前記第２弁領域に含まれる第２弁輪領域とを前記長軸断面から特定する第３特定部と、
前記長軸断面上での前記前尖領域と前記第２弁輪領域との位置関係に基づいて、第２弁軸を特定する第４特定部と、
前記第１弁軸と前記第２弁軸とに基づく角度を算出する算出部と、
を備える医用画像処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用画像処理装置、医用画像処理方法及びプログラムに関する。

【0002】

従来、Ｘ線ＣＴ装置等の医用画像診断装置により取得された医用画像を用いて、心臓の血流動態を把握するための種々の指標の計測が行われている。例えば、左心室から大動脈弁への血流路である左室流出路（以下、ＬＶＯＴともいう）の狭窄の状態を示す指標として、三腔（Three Chamber）長軸断面上における僧帽弁弁輪を結ぶ直線の垂線（以下、僧帽弁軸ともいう）と、大動脈弁弁輪を結ぶ直線の垂線（以下、大動脈弁軸ともいう）との角度であるＡＭＡ（Aorto-Mitral Angle）が計測されている。

【0003】

また、医用画像から僧帽弁軸や大動脈弁軸を特定しＡＭＡを自動的で計測することも行われている。しかしながら、左心室やＬＶＯＴの形状によっては、医師の意図する血流の流れを意識した大動脈弁軸を特定することができない可能性があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－１３１０２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、心臓の血流動態の把握するための指標を正確かつ効率的に計測することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、第１特定部と、第２特定部と、第３特定部と、第４特定部と、算出部とを備える。取得部は、心臓を含む三次元医用画像データを取得する。第１特定部は、三次元医用画像データに表された左心房領域と、左心室領域と、大動脈弁領域とに基づいて、当該領域を横断する三腔長軸断面を特定する。第２特定部は、三次元医用画像データに表された僧帽弁領域に含まれる第１弁輪領域と、三腔長軸断面とに基づいて、僧帽弁軸を特定する。第３特定部は、僧帽弁領域に含まれる前尖領域と、大動脈弁領域に含まれる第２弁輪領域とを三腔長軸断面から特定する。第４特定部は、三腔長軸断面上での前尖領域と第２弁輪領域との位置関係に基づいて、大動脈弁軸を特定する。算出部は、僧帽弁軸と大動脈弁軸とに基づく角度を算出する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る医用画像処理システムの構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施形態に係る三腔長軸断面の特定処理の一例を説明する図である。

【図4】図４は、実施形態に係る僧帽弁軸の特定処理の一例を説明する図である。

【図5】図５は、実施形態に係る大動脈弁軸の特定処理の一例を説明する図である。

【図6】図６は、実施形態に係るＡＭＡの算出処理の一例を説明する図である。

【図7】図７は、実施形態に係る医用画像処理装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、実施形態に係る医用画像処理装置によるＡＭＡの算出結果の一例を説明する図である。

【図9】図９は、実施形態とは別の処理に係るＡＭＡの算出結果の一例を説明する図である。

【図10】図１０は、実施形態とは別の医用画像処理装置に係るＡＭＡの算出結果の一例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付図面を参照しながら、医用画像処理装置、医用画像処理方法及びプログラムの実施形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態では、医用画像診断装置の一例であるＸ線ＣＴ装置と医用画像処理装置とを含んだ医用画像処理システムを例に説明する。また、Ｘ線ＣＴ装置で収集された投影データに基づいて後述の各処理が実行されるものとして説明する。

【0009】

図１は、実施形態に係る医用画像処理システムＳの構成の一例を示すブロック図である。Ｘ線ＣＴ装置１及び医用画像処理装置２は、ネットワークＮＷを介して相互に接続される。

【0010】

なお、ネットワークＮＷを介して接続可能であれば、Ｘ線ＣＴ装置１及び医用画像処理装置２が設置される場所は任意である。例えば、Ｘ線ＣＴ装置１及び医用画像処理装置２は、病院等の同一の施設内に設置されてもよいし、互いに異なる施設内に設置されていてもよい。即ち、ネットワークＮＷは、施設内で閉じたローカルネットワークにより構成されてもよいし、インターネットを介したネットワークであってもよい。

【0011】

また、Ｘ線ＣＴ装置１と医用画像処理装置２との間の通信は、画像保管装置等の他の装置を介して行なわれてもよいし、他の装置を介さず直接的に行なわれてもよい。このような画像保管装置の例としては、例えば、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）のサーバが挙げられる。

【0012】

まず、Ｘ線ＣＴ装置１について、図２を用いて説明する。図２は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と寝台装置３０とコンソール装置４０とを有する。

【0013】

なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸の長手方向をＺ軸、Ｚ軸に直交し、かつ回転中心から回転フレーム１３を支持する支柱に向かう方向をＸ軸、Ｚ軸及びＸ軸に直交する方向をＹ軸とそれぞれ定義する。

【0014】

架台装置１０は、診断に用いられる医用画像を撮影するための撮影系１９を有する。撮影系１９は、例えば、Ｘ線管１１、Ｘ線検出器１２、ウェッジ１６、及びコリメータ１７で構成される。すなわち、架台装置１０は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線の検出データから投影データを収集する撮影系１９を有する装置である。

【0015】

また、架台装置１０は、被検体Ｐを収容するための開口部を有する。被検体Ｐが載置された天板３３は、寝台装置３０が設けられる側を入り口として開口部へ収容される。

【0016】

架台装置１０は、Ｘ線管１１と、ウェッジ１６と、コリメータ１７と、Ｘ線検出器１２と、Ｘ線高電圧装置１４と、ＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）１８と、回転フレーム１３と、制御装置１５と、寝台装置３０とを有する。

【0017】

Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加により、陰極（フィラメント）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射する真空管である。例えば、Ｘ線管１１には回転する陽極に熱電子を照射することでＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管がある。

【0018】

ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線のＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。

【0019】

ウェッジ１６は、例えばウェッジフィルタ（ｗｅｄｇｅ ｆｉｌｔｅｒ）またはボウタイフィルタ（ｂｏｗ－ｔｉｅ ｆｉｌｔｅｒ）であり、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。

【0020】

コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。なお、コリメータ１７は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。

【0021】

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射され、被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号をデータ収集装置（ＤＡＳ１８）へと出力する。Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管１１の焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャンネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列を有する。なお、チャンネル方向は、回転フレーム１３の円周方向を意味する。

【0022】

Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管１１の焦点を中心として一つの円弧に沿ってチャンネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列を有する。Ｘ線検出器１２は、例えば、チャンネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向（体軸方向、列方向とも呼ばれる）に複数配列された構造を有する。

【0023】

また、Ｘ線検出器１２は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有し、シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽版を有する。

【0024】

光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管（ＰＭＴ）等の光センサを有する。なお、Ｘ線検出器１２は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。

【0025】

Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。

【0026】

なお、Ｘ線高電圧装置１４は、回転フレーム１３に設けられてもよいし、架台装置１０の固定フレーム（図示しない）側に設けられても構わない。なお、固定フレームは、回転フレーム１３を回転可能に支持するフレームである。

【0027】

ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の各Ｘ線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有し、検出データを生成する。ＤＡＳ１８が生成した検出データは、コンソール装置４０へと転送される。検出データは、例えば、サイノグラムである。

【0028】

サイノグラムとは、Ｘ線管１１の位置（以下、ビュー角度ともいう）ごとに、且つＸ線検出素子ごとに生成される投影データを、ビュー方向とチャンネル方向とに対応付けて示すデータである。ここで、ビュー方向は、ビュー角度に対応し、Ｘ線の照射方向を意味する。

【0029】

なお、Ｘ線検出器１２における１つの検出素子列のみを用いてシングルスキャンを実行した場合、１つのスキャンに対して１つのサイノグラムを生成することができる。また、Ｘ線検出器１２における複数の検出素子列を用いてヘリカルスキャン又はボリュームスキャンを実行した場合、１つのスキャンに対して複数のサイノグラムを生成することができる。

【0030】

回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持し、制御装置１５によってＸ線管１１とＸ線検出器１２とを回転させる円環状のフレームである。なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やＤＡＳ１８を更に支持する。

【0031】

回転フレーム１３は架台装置の非回転部分（例えば固定フレーム。図２での図示は省略している）により回転可能に支持される。回転機構は例えば回転駆動力を生ずるモータと、当該回転駆動力を回転フレーム１３に伝達して回転させるベアリングとを含む。モータは例えば当該非回転部分に設けられ、ベアリングは回転フレーム１３及び当該モータと物理的に接続され、モータの回転力に応じて回転フレーム１３が回転する。

【0032】

回転フレーム１３と非回転部分にはそれぞれ、非接触方式または接触方式の通信回路が設けられ、これにより回転フレーム１３に支持されるユニットと当該非回転部分あるいは架台装置１０の外部装置との通信が行われる。

【0033】

例えば、非接触の通信方式として光通信を採用する場合、ＤＡＳ１８が生成した検出データは、回転フレーム１３に設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する送信機から光通信によって架台装置の非回転部分に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、さらに送信器により当該非回転部分からコンソール装置４０へと転送される。

【0034】

なお、通信方式としては、この他に容量結合式や電波方式等の非接触型のデータ伝送の他、スリップリングと電極ブラシを使った接触型のデータ伝送方式を採用しても構わない。

【0035】

制御装置１５は、ＣＰＵ等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。制御装置１５は、コンソール装置４０若しくは架台装置１０に取り付けられた、後述する入力インタフェース４３からの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う機能を有する。

【0036】

例えば、制御装置１５は、入力信号を受けて回転フレーム１３を回転させる制御や、架台装置１０をチルトさせる制御、及び寝台装置３０及び天板３３を動作させる制御を行う。なお、架台装置１０をチルトさせる制御は、架台装置１０に取り付けられた入力インタフェースによって入力される傾斜角度（チルト角度）情報により、制御装置１５がＸ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させることによって実現される。

【0037】

なお、制御装置１５は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられても構わない。

【0038】

寝台装置３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを備える。基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３をその長軸方向（図２のＺ軸方向）に移動させるモータあるいはアクチュエータである。

【0039】

支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長軸方向に移動してもよい。

【0040】

寝台駆動装置３２は、制御装置１５からの制御信号に従って、基台３１を上下方向に移動させる。また、寝台駆動装置３２は、制御装置１５からの制御信号に従って、天板３３を長軸方向（Ｚ軸方向）に移動させる。

【0041】

コンソール装置４０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置１の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集されたＸ線検出データからＸ線ＣＴ画像データを再構成する装置である。コンソール装置４０は、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インタフェース４３と、処理回路４５とを備える。

【0042】

メモリ４１は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ４１は、例えば投影データや再構成画像データを記憶する。また、メモリ４１は、撮影プロトコルを記憶する。

【0043】

ここで、撮影プロトコルとは、撮影系１９を制御して被検体Ｐを撮影し画像を取得するための手順等を規定したものである。撮影プロトコルは、例えば、撮影部位、撮影条件、撮影範囲、再構成条件、架台装置１０（撮影系１９）の動作、寝台装置３０の動作等のパラメータ群である。

【0044】

また、メモリ４１は、後述するシステム制御機能４５１、前処理機能４５２、再構成処理機能４５３、及び画像処理機能４５４を実現するための専用プログラムを格納する。

【0045】

ディスプレイ４２は、操作者が参照するモニタであり、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路４５によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を出力する。例えば、ディスプレイ４２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイである。

【0046】

入力インタフェース４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４５に出力する。例えば、入力インタフェース４３は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。

【0047】

また、例えば、入力インタフェース４３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等により実現される。また、入力インタフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。また、入力インタフェース４３は、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。

【0048】

処理回路４５は、Ｘ線ＣＴ装置１全体の動作を制御する。処理回路４５は、例えば、システム制御機能４５１、前処理機能４５２、再構成処理機能４５３、及び画像処理機能４５４を有する。

【0049】

本実施形態では、構成要素であるシステム制御機能４５１、前処理機能４５２、再構成処理機能４５３、及び画像処理機能４５４にて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ４１へ記憶されている。処理回路４５はプログラムをメモリ４１から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。

【0050】

換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路４５は、図２の処理回路４５内に示された各機能を有することになる。

【0051】

なお、図２においては単一の処理回路４５にて、システム制御機能４５１、前処理機能４５２、再構成処理機能４５３、及び画像処理機能４５４にて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路４５を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。

【0052】

換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。

【0053】

システム制御機能４５１は、入力インタフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４５の各種機能を制御する。例えば、システム制御機能４５１は、入力インタフェース４３を介し、ログインのためのユーザ情報（例えばユーザＩＤ等）、被検体情報等の入力を受け付ける。また、例えば、システム制御機能４５１は、入力インタフェース４３を介し、撮影プロトコルの入力を受け付ける。

【0054】

前処理機能４５２は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット処理、チャンネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前のデータ（検出データ）及び前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。

【0055】

再構成処理機能４５３は、前処理機能４５２により生成された投影データに対して、再構成条件に従ってフィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する。生成されたＣＴ画像データは、医用画像処理装置２に送信され、医用画像処理装置２で血流動態を把握するための指標の計測処理が行われる。

【0056】

画像処理機能４５４は、入力インタフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、ＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや三次元画像データに変換する。三次元画像データは、三次元医用画像データの一例である。なお、三次元画像データの生成は再構成処理機能４５３が行なってもよい。

【0057】

なお、後処理は、コンソール装置４０又は医用画像処理装置２のどちらで実施することにしても構わない。また、コンソール装置４０と医用画像処理装置２の両方で同時に処理することにしても構わない。

【0058】

ここで定義される後処理とは、ＣＴ画像データに対する処理を指す概念である。例えば、後処理は、ノイズの除去、複数の超解像スライス画像のＭｕｌｔｉ-Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ（ＭＰＲ）表示、及び、ボリュームデータのレンダリング等を含む処理である。

【0059】

図１に戻り、医用画像処理装置２について説明する。医用画像処理装置２は、Ｘ線ＣＴ装置１による被検体Ｐのスキャンによって生成される三次元画像データを用いて、心臓の血流動態の把握するための指標の計測を行なう装置である。本実施形態では、医用画像処理装置２が、心臓を含む領域をスキャンした三次元画像データに基づいて、僧帽弁軸と大動脈弁軸とのなす角度であるＡＭＡの計測を行う例について説明する。ＡＭＡは、例えばＬＶＯＴの狭窄状態を示す指標として使用される。

【0060】

医用画像処理装置２は、例えば、図１に示すように、メモリ２１、ディスプレイ２２、入力インタフェース２３及び処理回路２４を備える。

【0061】

メモリ２１は、各種の情報を記憶する。例えば、メモリ２１は、医用画像処理装置２に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。また、例えば、メモリ２１は、Ｘ線ＣＴ装置１から受信したデータ、及び、処理回路２４によって生成されたデータを記憶する。

【0062】

なお、メモリ２１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。また、メモリ２１は、医用画像処理装置２とネットワークＮＷを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。

【0063】

ディスプレイ２２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ２２は、入力インタフェース２３を介してユーザから各種の指示や設定等を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示する。

【0064】

例えば、ディスプレイ２２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイである。ディスプレイ２２は、デスクトップ型でもよいし、医用画像処理装置２本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。

【0065】

入力インタフェース２３は、ユーザからの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路２４に出力する。例えば、入力インタフェース２３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。

【0066】

なお、入力インタフェース２３は、医用画像処理装置２本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インタフェース２３は、モーションキャプチャによりユーザからの入力操作を受け付ける回路であっても構わない。一例を挙げると、入力インタフェース２３は、トラッカーを介して取得した信号やユーザについて収集された画像を処理することにより、ユーザの体動や視線等を入力操作として受け付けることができる。

【0067】

また、入力インタフェース２３は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、医用画像処理装置２とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路２４へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース２３の例に含まれる。

【0068】

処理回路２４は、取得機能２４１、第１特定機能２４２、第２特定機能２４３、第３特定機能２４４、第４特定機能２４５、算出機能２４６及び表示制御機能２４７を実行することで、医用画像処理装置２全体の動作を制御する。

【0069】

ここで、取得機能２４１は、取得部の一例である。また、第１特定機能２４２は、第１特定部の一例である。また、第２特定機能２４３は、第２特定部の一例である。また、第３特定機能２４４は、第３特定部の一例である。また、第４特定機能２４５は、第４特定部の一例である。また、算出機能２４６は、算出部の一例である。

【0070】

図１に示す医用画像処理装置２においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ２１へ記憶されている。処理回路２４は、メモリ２１からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、プログラムを読み出した状態の処理回路２４は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。

【0071】

なお、図１においては単一の処理回路２４にて、取得機能２４１、第１特定機能２４２、第２特定機能２４３、第３特定機能２４４、第４特定機能２４５、算出機能２４６及び表示制御機能２４７を実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路２４を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路２４が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

【0072】

また、処理回路２４は、ネットワークＮＷを介して接続された外部装置のプロセッサを利用して、各機能を実現することとしてもよい。例えば、処理回路２４は、メモリ２１から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、医用画像処理装置２とネットワークＮＷを介して接続されたサーバ群（クラウド）を計算資源として利用することにより、図１に示す各機能を実現する。

【0073】

取得機能２４１は、三次元画像データを取得する。例えば、取得機能２４１は、ネットワークＮＷを介して、Ｘ線ＣＴ装置１から三次元画像データを受信する。なお、取得機能２４１は、ＰＡＣＳ等の外部装置から三次元画像データを取得してもよい。本実施形態では、三次元画像データは、被検体Ｐの心臓を含む部位をスキャンした三次元画像データである。なお、三次元画像データは、少なくとも左心房と、僧帽弁と、左心室と、大動脈弁と、大動脈とが描出されていれば被検体Ｐの心臓全体が描出されていなくてもよい。

【0074】

第１特定機能２４２は、取得機能２４１が取得した三次元画像データに基づいて、左心房領域と、左心室領域と、大動脈弁領域とを特定する。また、第１特定機能２４２は、左心房領域と、左心室領域と、大動脈弁領域とに基づいて、三腔長軸断面を特定する。三腔長軸断面は、例えば、左心房と、左心室と、大動脈とが描出された心臓の断面図である。以下、図３を用いて、第１特定機能２４２の動作について説明する。図３は、三腔長軸断面の特定処理の一例を説明する図である。

【0075】

まず、第１特定機能２４２は、例えば、公知のセグメンテーション技術を用いて、左心房、左心室、大動脈弁が描画された領域を三次元画像データから特定する。以下、左心房が描画された領域を左心房領域、左心室が描画された領域を左心室領域、大動脈弁が描画された領域を大動脈弁領域ともいう。

【0076】

次いで、第１特定機能２４２は、左心房領域の特徴点ＰＬＡを特定する。一例として、第１特定機能２４２は、特定した左心房領域の重心座標を特徴点ＰＬＡとして特定する。

【0077】

次に、第１特定機能２４２は、左心室領域の特徴点ＰＬＶを特定する。一例として、第１特定機能２４２は、左心室領域座標を主成分分析し、第一主成分を算出する。次いで、第１特定機能２４２は、第一主成分が表現する軸に左心室領域座標を投影し、左心室の重心座標から最もＬ２ノルムが大きい値の座標（左心室の心尖座標）を特徴点ＰＬＶとして特定する。

【0078】

次に、第１特定機能２４２は、大動脈弁領域の特徴点ＰＬＯを特定する。一例として、第１特定機能２４２は、大動脈弁におけるｎａｄｉｒ３点の重心座標を特徴点ＰＬＯとして特定する。そして、第１特定機能２４２は、特徴点ＰＬＡ、ＰＬＶ、及びＰＬＯの３点を通過する断面を三腔長軸断面ＴＶとして特定する。

【0079】

図１に戻り、説明を続ける。第２特定機能２４３は、僧帽弁領域を三腔長軸断面上から特定し、当該僧帽弁領域に含まれる第１弁輪領域と三腔長軸断面とに基づいて僧帽弁軸を特定する。以下、図４を用いて、第２特定機能２４３の動作について説明する。図４は、僧帽弁軸の特定処理の一例を説明する図である。図４は、第１特定機能２４２で特定した三腔長軸断面が描出された断面画像の一例を表している。

【0080】

まず、第２特定機能２４３は、三腔長軸断面ＴＶと僧帽弁前尖ＡＬの弁輪領域との交点ＭＰ１を特定する。次いで、第２特定機能２４３は、三腔長軸断面ＴＶと僧帽弁後尖ＰＬの弁輪領域との交点ＭＰ２を特定する。僧帽弁前尖ＡＬ及び僧帽弁後尖ＰＬの弁輪領域は、第１弁輪領域の一例である。

【0081】

次いで、第２特定機能２４３は、交点ＭＰ１と交点ＭＰ２との中点ＣＭを特定する。そして、第２特定機能２４３は、中点ＣＭを通り、交点ＭＰ１と交点ＭＰ２とを結ぶ直線ＭＬと直交し、三腔長軸断面ＴＶを横断する直線を僧帽弁軸ＭＡとして特定する。

【0082】

図１に戻り、説明を続ける。第３特定機能２４４は、三腔長軸断面から各弁領域における解剖学的構造を特定する。例えば、第３特定機能２４４は、僧帽弁領域に含まれる前尖領域と、大動脈弁領域に含まれる第２弁輪領域とを、第１特定機能２４２が特定した三腔長軸断面から特定する。

【0083】

第４特定機能２４５は、大動脈弁軸を特定する。例えば、第４特定機能２４５は、第３特定機能２４４が特定した三腔長軸断面上での前尖領域と第２弁輪領域との位置関係に基づいて、大動脈弁軸を特定する。以下、図５を用いて、第３特定機能２４４及び第４特定機能２４５の動作について説明する。図５は、大動脈弁軸の特定処理の一例を説明する図である。

【0084】

例えば、第３特定機能２４４は、三次元画像データ上での僧帽弁前尖領域と、三腔長軸断面とに基づいて、僧帽弁前尖領域と三腔長軸断面との交点を特定する。図５では、僧帽弁前尖領域と三腔長軸断面ＴＶとの交点としてＣＶ１乃至ＣＶ１１が特定された例を示している。次いで、第４特定機能２４５は、交点ＣＶ１乃至ＣＶ１１の近似直線ＡＣを導出する。以下の説明では、交点ＣＶ１が位置する側を基部側、交点ＣＶ１１が位置する側を先端側というものとする。

【0085】

次いで、第４特定機能２４５は、三腔長軸断面ＴＶと大動脈弁の左半月弁（図示しない）の弁輪領域との交点ＡＰ１を特定する。次いで、第２特定機能２４３は、三腔長軸断面ＴＶと大動脈弁の右半月弁（図示しない）の弁輪領域との交点ＡＰ２を特定する。大動脈弁の左半月弁の弁輪領域及び大動脈弁の右半月弁の弁輪領域は、第２弁輪領域の一例である。

【0086】

なお、第２特定機能２４３は、大動脈弁の左半月弁の弁輪領域又は大動脈弁の右半月弁の弁輪領域に代えて、三腔長軸断面ＴＶと大動脈弁の後半月弁の弁輪領域を第２弁輪領域として特定してもよい。

【0087】

次いで、第４特定機能２４５は、交点ＡＰ１と交点ＡＰ２の中点ＣＡを特定する。そして、第４特定機能２４５は、中点ＣＡを通り、近似直線ＡＣに平行で三腔長軸断面ＴＶを横断する直線を大動脈弁軸ＡＡとして特定する。

【0088】

上述のように、本実施形態の大動脈弁軸は、僧帽弁前尖の形状に基づいて特定されるものである。例えば、肥大型心筋症等でＬＶＯＴの狭窄が生じている場合、僧帽弁前尖は、大動脈弁が位置する側に引っ張られたような形状を示すことになる。このため、僧帽弁前尖の形状に基づいた大動脈弁軸は、ＬＶＯＴの状態（例えば、狭窄の度合い等）を反映したものとなる。

【0089】

なお、図５の例では、第４特定機能２４５は、特定した交点全て（交点ＣＶ１乃至ＣＶ１１）の近似直線を特定しているが、第４特定機能２４５は、基部側の複数の交点（図５の例で、ＣＶ１乃至５まで等）の近似直線を特定してもよい。

【0090】

これは、僧帽弁の先端部は、僧帽弁の動きによって曲がった形状になる場合があるため、近似直線の特定に先端側の交点を用いると、僧帽弁の動きの影響を受けてしまい、特定される大動脈弁軸がＬＶＯＴの状態を反映したものでなくなる可能性があるためである。言い換えると、第４特定機能２４５は、基部側の交点を用いて近似直線を特定することで、ＬＶＯＴの状態を反映した大動脈弁軸を特定できる。

【0091】

図１に戻り、説明を続ける。算出機能２４６は、僧帽弁軸と大動脈弁軸とに基づく角度を算出する。以下、図６を用いて、算出機能２４６の動作について説明する。図６は、ＡＭＡの算出処理の一例を説明する図である。図６に示すように、算出機能２４６は、第２特定機能２４３で特定された僧帽弁軸ＭＡと第４特定機能２４５で特定された大動脈弁軸ＡＡとがなす角をＡＭＡとして算出する。

【0092】

ＡＭＡは、図５の大動脈弁軸ＡＡを用いて導出した角度であり、上述のように、大動脈弁軸ＡＡは、ＬＶＯＴの状態を反映したものである。このため、算出機能２４６で算出されるＡＭＡは、ＬＶＯＴの状態を示す適正な指標であると言える。

【0093】

図１に戻り、説明を続ける。表示制御機能２４７は、各種情報を表示させる制御を行う。例えば、表示制御機能２４８は、算出機能２４６で算出したＡＭＡを表示する表示画面をディスプレイ２２に表示させる制御を行う。

【0094】

なお、表示制御機能２４８は、ＡＭＡの導出に係る画面（上述の図４乃至６を表示する画面）をディスプレイ２２に表示させてもよい。

【0095】

次に、医用画像処理装置２が実行する処理について説明する。図７は、医用画像処理装置２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【0096】

まず、取得機能２４１は、三次元画像データを取得する（ステップＳ１０１）。例えば、取得機能２４１は、Ｘ線ＣＴ装置１から、ネットワークＮＷを介して、被検体Ｐの心臓を含む三次元画像データを受信する。

【0097】

次いで、第１特定機能２４２は、左心房領域、左心室領域、大動脈弁領域を三次元画像データから特定する（ステップＳ１０２）。例えば、第１特定機能２４２は、公知のセグメンテーション技術を用いて、左心房領域、左心室領域、大動脈弁領域を三次元画像データから特定する。

【0098】

次いで、第１特定機能２４２は、左心房領域の特徴点を三次元画像データから特定する（ステップＳ１０３）。例えば、第１特定機能２４２は、左心房領域の重心座標を算出し、当該重心座標を、左心房領域の特徴点として特定する。

【0099】

次いで、第１特定機能２４２は、左心室領域の特徴点を三次元画像データから特定する（ステップＳ１０４）。例えば、第１特定機能２４２は、左心室領域座標を主成分分析し、分析結果に基づいて、左心室の心尖座標を算出し、当該心尖座標を、左心室領域の特徴点として特定する。

【0100】

次いで、第１特定機能２４２は、大動脈弁領域の特徴点を三次元画像データから特定する（ステップＳ１０５）。例えば、第１特定機能２４２は、大動脈弁におけるｎａｄｉｒ３点の重心座標を、大動脈弁領域の特徴点として特定する。

【0101】

次いで、第１特定機能２４２は、三腔長軸断面を三次元画像データから特定する（ステップＳ１０６）。例えば、第１特定機能２４２は、ステップＳ１０３乃至Ｓ１０５で特定した、左心房領域の特徴点、左心室領域の特徴点、及び大動脈弁領域の特徴点を横断する断面を三腔長軸断面として特定する。

【0102】

次いで、第２特定機能２４３は、三腔長軸断面と僧帽弁弁輪領域との交点を特定する（ステップＳ１０７）。例えば、第２特定機能２４３は、公知のセグメンテーション技術を用いて、僧帽弁前尖の弁輪領域と僧帽弁後尖の弁輪領域とを三次元画像データから特定する。そして、第２特定機能２４３は、三腔長軸断面と僧帽弁前尖の弁輪領域との交点及び三腔長軸断面と僧帽弁後尖の弁輪領域との交点を特定する。

【0103】

次いで、第２特定機能２４３は、三腔長軸断面と僧帽弁弁輪領域との交点の中点を特定する（ステップＳ１０８）。例えば、第２特定機能２４３は、ステップＳ１０７で特定した２つの交点間の距離を算出し、２つの交点の中点を特定する。

【0104】

次いで、第２特定機能２４３は、僧帽弁軸を特定する（ステップＳ１０９）。例えば、第２特定機能２４３は、ステップＳ１０７で特定した２つの交点を結ぶ直線の垂線であって、ステップＳ１０８で特定した中点を通り、三腔長軸断面を横断する直線を僧帽弁軸として特定する。

【0105】

次いで、第３特定機能２４４は、三腔長軸断面と僧帽弁前尖領域との交点座標を特定する（ステップＳ１１０）。例えば、第３特定機能２４４は、公知のセグメンテーション技術を用いて、三腔長軸断面と僧帽弁前尖領域との複数の交点を三腔長軸断面から特定する。次いで、第４特定機能２４５は、ステップＳ１１０で特定した複数の交点の近似直線を特定する（ステップＳ１１１）。

【0106】

次いで、第４特定機能２４５は、三腔長軸断面と大動脈弁弁輪領域との交点を特定する（ステップＳ１１２）。例えば、第３特定機能２４４は、公知のセグメンテーション技術を用いて、大動脈弁の弁輪領域を三次元画像データから特定する。そして、第４特定機能２４５は、三腔長軸断面と大動脈弁の左半月弁の弁輪領域との交点及び三腔長軸断面と大動脈弁の右半月弁の弁輪領域との交点を特定する。

【0107】

次いで、第４特定機能２４５は、三腔長軸断面と大動脈弁輪領域との交点の中点を特定する（ステップＳ１１３）。例えば、第４特定機能２４５は、ステップＳ１１２で特定した２つの交点間の距離を算出し、２つの交点の中点を特定する。

【0108】

次いで、第４特定機能２４５は、大動脈弁軸を特定する（ステップＳ１１４）。例えば、第４特定機能２４５は、ステップＳ１１１で特定した近似直線に平行な直線であって、ステップＳ１１３で特定した中点を通り、三腔長軸断面を横断する直線を大動脈弁軸として特定する。

【0109】

次いで、算出機能２４６は、ステップＳ１０９で特定した僧帽弁軸と、ステップＳ１１４で特定した大動脈弁軸とがなす角をＡＭＡとして算出し（ステップＳ１１５）、本処理を終了する。

【0110】

以上に述べた実施形態に係る医用画像処理装置２は、三次元画像データから、三腔長軸断面を特定し、三腔長軸断面上で僧帽弁の弁輪領域に基づいて、僧帽弁軸を特定し、三腔長軸断面上で僧帽弁の前尖領域を特定し、三腔長軸断面上の大動脈弁の弁輪領域と、三腔長軸断面と、前尖領域とに基づいて、大動脈弁軸を特定し、僧帽弁軸と大動脈弁軸とに基づく角度を算出する。

【0111】

これにより、本実施形態に係る医用画像処理装置２は、三腔長軸断面上で僧帽弁前尖の形状を反映した大動脈弁軸を特定できる。僧帽弁前尖の形状は、ＬＶＯＴの状態（狭窄の度合い等）に応じて変化するため、本実施形態に係る医用画像処理装置２によれば、ＬＶＯＴの状態を反映したＡＭＡを計測することが可能である。

【0112】

ここで、図３乃至図６に示した本実施形態のＡＭＡの算出（計測）処理と対比するため、本実施形態とは別の処理によるＡＭＡの計測結果の一例を図９及び図１０に示す。図９は、実施形態とは別の処理によるＡＭＡの計測結果の一例を説明する図である。

【0113】

図９は、医師が目視で三腔長軸断面上における僧帽弁軸ＭＡ２及び大動脈弁軸ＡＡ２を設定し、僧帽弁軸ＭＡ２と大動脈弁軸ＡＡ２とがなす角であるＡＭＡ２を計測した場合の一例である。図９の例では、医師が目視で僧帽弁軸ＭＡ２及び大動脈弁軸ＡＡ２を設定しているため、設定された大動脈弁軸ＡＡ２は、医師の意図する血流を表現したものであるといえる。図９の例ではＡＭＡ２は、４３．６°である。

【0114】

また、図１０は、実施形態とは別の構成の医用画像処理装置によるＡＭＡの算出結果の一例を説明する図である。図１０は、本実施形態とは異なる構成の別の医用画像処理装置で、図９と同じ被検体Ｐの同じ三腔長軸断面上で、僧帽弁軸ＭＡ３及び大動脈弁軸ＡＡ３を設定し、僧帽弁軸ＭＡ３と大動脈弁軸ＡＡ３とがなす角であるＡＭＡ３を計測した場合の一例である。

【0115】

図１０の例では、別の医用画像処理装置の処理回路（以下、別の処理回路ともいう）は、三腔長軸断面上で、三腔長軸断面上の僧帽弁弁輪を結ぶ直線を特定し、当該直線の垂線を僧帽弁軸ＭＡ３として特定する。

【0116】

また、別の処理回路は、三腔長軸断面上で、三腔長軸断面上の大動脈弁弁輪を結ぶ直線を特定し、当該直線の垂線を大動脈弁軸ＡＡ３として特定する。そして、別の処理回路は、僧帽弁軸ＭＡ３と大動脈弁軸ＡＡ３とがなす角であるＡＭＡ３を計測する。図１０の例ではＡＭＡ３は、５８．０°である。

【0117】

図９のＡＭＡ２と図１０のＡＭＡ３との差の絶対値は、１４．２°であり、図１０のＡＭＡ３は、医師の意図する血流を表現したものであるとは言えないと考えられる。ここで、医師は、ＬＶＯＴの状態を考慮して、血流を思い描くと考えられるため、図９の大動脈弁軸ＡＡ２は、ＬＶＯＴの状態を反映したものであるといえる。一方、図１０の大動脈弁軸ＡＡ３は、僧帽弁前尖の形状を用いることなく設定されたものである。つまり、図１０の大動脈弁軸ＡＡ３は、ＬＶＯＴの状態を反映できていない可能性がある。

【0118】

これに対して、本実施形態に係る医用画像診断装置２は、上述したように、ＬＶＯＴの状態を反映した大動脈弁軸を特定することができる。ここで、図８は、実施形態に係る医用画像処理装置２によるＡＭＡの算出結果の一例を説明する図である。

【0119】

図８は、本実施形態に係る医用画像処理装置２で、図９と同じ被検体Ｐの同じ三腔長軸断面において、僧帽弁軸ＭＡ１及び大動脈弁軸ＡＡ１を設定し、僧帽弁軸ＭＡ１と大動脈弁軸ＡＡ１とがなす角であるＡＭＡ１を計測した場合の一例である。

【0120】

図８の例では、ＡＭＡ１は、４５．７°である。図９のＡＭＡ２と図８のＡＭＡ１との差の絶対値は、１．９°であり、図９のＡＭＡ２と図１０のＡＭＡ３との差の絶対値よりも小さい。したがって、図８の大動脈弁軸ＡＡ１は、図１０の大動脈弁軸ＡＡ３よりも強くＬＶＯＴの状態を反映したものであるといえる。以上より、本実施形態に係る医用画像処理装置２は、心臓の血流動態の把握するための指標を正確かつ効率的に計測することができる。

【0121】

なお、上述した実施形態は、各装置が有する構成又は機能の一部を変更することで、適宜に変形して実施することも可能である。そこで、以下では、上述した実施形態に係るいくつかの変形例を他の実施形態として説明する。なお、以下では、上述した実施形態と異なる点を主に説明することとし、既に説明した内容と共通する点については詳細な説明を省略する。また、以下で説明する変形例は、個別に実施されてもよいし、適宜組み合わせて実施されてもよい。

【0122】

（変形例１）
上述の実施形態においては、医用画像診断装置１が、Ｘ線ＣＴ装置である場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。医用画像診断装置１は、例えば、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、アンギオ－ＣＴシステム、トモシンセシス装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置、超音波画像診断装置等であってもよい。

【0123】

本変形例によれば、Ｘ線ＣＴ装置に限らず、様々な医用画像診断装置で取得された三次元医用画像データを用いて、心臓の血流動態の把握するための指標を正確かつ効率的に計測することができる。

【0124】

（変形例２）
上述の実施形態においては、Ｘ線ＣＴ装置１のコンソール装置４０とは別体の情報処理装置を医用画像処理装置２とする形態について説明した。しかしながら、コンソール装置４０が、医用画像処理装置２が備える機能構成を備えていてもよい。本変形例によれば、Ｘ線ＣＴ装置１単体で心臓の血流動態の把握するための指標を正確かつ効率的に計測することができる。

【0125】

（変形例３）
上述の実施形態においては、被検体Ｐの心臓にデバイスが留置されていない場合について説明した。しかしながら、上述の実施形態は、被検体Ｐの心臓にデバイスが留置されている場合にも適用可能である。以下、被検体Ｐの僧帽弁に僧帽弁治療デバイスが留置されている場合を例に説明する。

【0126】

この場合、本変形例の第２特定機能２４３は、僧帽弁の形状と僧帽弁治療デバイスの形状とに基づいて、三次元画像データ上における、被検体Ｐに僧帽弁治療デバイスが留置されていなかった場合に僧帽弁が存在すると想定される領域を僧帽弁領域として特定する。また、同様に、第２特定機能２４３は、僧帽弁治療デバイスが留置されていなかった場合に僧帽弁の弁輪が存在すると想定される領域を僧帽弁弁輪領域として特定する。

【0127】

本変形例に係る医用画像処理装置２によれば、例えば、僧帽弁治療デバイスにより、左室や左室流出路の形状が歪んでいる場合においても、ＬＶＯＴの状態を反映した大動脈弁軸を特定することができる。

【0128】

（変形例４）
上述の実施形態においては、心臓の血流動態の把握するための指標を算出する処理の対象が左心系（左心房、僧帽弁、左心室、大動脈弁、及び大動脈）である場合について説明した。しかしながら、上述の実施形態は、処理の対象が右心系（右心房、三尖弁、右心室、肺動脈弁、及び肺動脈）である場合にも適用可能である。

【0129】

処理の対象が右心系である場合、上述の実施形態について、「左心房」を「右心房」に、「僧帽弁」を「三尖弁」に、「左心室」を「右心室」に、「左室流出路（ＬＶＯＴ）」を「右室流出路（ＲＶＯＴ）」に、「大動脈」を「肺動脈」に、「三腔長軸断面」を「右心房領域と右心室領域と肺動脈弁領域とを横断する長軸断面」に、夫々読み替えることで上述した実施形態の処理を適用することができる。

【0130】

本変形例によれば、左心系だけでなく、右心系についても、心臓の血流動態の把握するための指標を正確かつ効率的に計測することができる。

【0131】

以上説明した少なくとも実施形態及び変形例等によれば、心臓の血流動態の把握するための指標を正確かつ効率的に計測することができる。

【0132】

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ），及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。

【0133】

プロセッサはメモリ４１に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、メモリ４１にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。

【0134】

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0135】

１ Ｘ線ＣＴ装置
２ 医用画像処理装置
１０ 架台装置
１１ Ｘ線管
１２ Ｘ線検出器
１３ 回転フレーム
１４ Ｘ線高電圧装置
１５ 制御装置
１６ ウェッジ
１７ コリメータ
１８ ＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）
１９ 撮影系
２１ メモリ
２２ ディスプレイ
２３ 入力インタフェース
２４ 処理回路
２４１ 取得機能
２４２ 第１特定機能
２４３ 第２特定機能
２４４ 第３特定機能
２４５ 第４特定機能
２４６ 算出機能
２４７ 表示制御機能
３０ 寝台装置
３１ 基台
３２ 寝台駆動装置
３３ 天板
３４ 支持フレーム
４０ コンソール装置
４１ メモリ
４２ ディスプレイ
４３ 入力インタフェース
４５ 処理回路
４５１ システム制御機能
４５２ 前処理機能
４５３ 再構成処理機能
４５４ 画像処理機能

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】