(57)【要約】  本発明は、患者の心臓からの画像を処理するための装置であって、心臓の心筋における壊死領域を識別するために、画像を収集するための収集手段と、画像を処理するための処理手段とを有する装置において、収集手段が、心臓の機能的な画像及び心臓の遅延強調画像を収集するように構成され、遅延強調画像に関して機能的な画像を合わせるためにレジストレーション手段が供給され、遅延強調画像の上で遅延強調画像に合わされた機能的な画像における心筋輪郭をマッピングするためにマッピング手段が供給される装置に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の心臓からの画像を処理するための装置であって、前記心臓の心筋における壊死領域を示すために、前記画像を収集するための収集手段と、前記画像を処理するための処理手段とを有する装置において、
前記収集手段が、前記心臓の機能的な画像及び前記心臓の遅延強調画像を収集し、レジストレーション手段が、前記遅延強調画像に関して前記機能的な画像を合わせ、マッピング手段が、前記遅延強調画像の上で前記遅延強調画像に合わされた前記機能的な画像における心筋輪郭をマッピングすることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記マッピング手段が、前記機能的な画像内の検出された心筋輪郭から３Ｄモデルを導き出す輪郭モデルビルダと、前記３Ｄモデルから前記遅延強調画像に合わされた心筋輪郭を導き出すスライスサンプラとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
少なくとも前記遅延強調画像が、ＭＲ画像であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
心臓の心筋における壊死領域を示し、患者の心臓からの画像を処理するコンピュータ用のソフトウェアであって、
前記心臓の遅延強調画像に関して前記心臓の機能的な画像を合わせ、前記遅延強調画像の上で前記遅延強調画像に合わされた前記機能的な画像からの心筋輪郭をマッピングすることを特徴とするソフトウェア。
【請求項５】
前記機能的な画像から選択された既検出の心筋輪郭から３Ｄモデルを導き出し、前記３Ｄモデルから前記遅延強調画像に合わされた心筋輪郭を導き出すことを更に特徴とする、請求項４に記載のソフトウェア。
【請求項６】
少なくとも前記遅延強調画像が、ＭＲ画像であることを特徴とする、請求項４又は５に記載のソフトウェア。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れか一項に記載のソフトウェアを備えるデータキャリア。
【請求項８】
患者の心臓からの画像を処理するための方法であって、前記心臓の心筋における壊死領域を示すために、前記画像を収集するステップと、前記画像を処理するステップとを含む方法において、
前記心臓の機能的な画像及び前記心臓の遅延強調画像が収集され、前記機能的な画像が、前記遅延強調画像に合わされ、前記機能的な画像における心筋輪郭が、前記遅延強調画像の上で前記遅延強調画像と合わされてマッピングされることを特徴とする方法。
【請求項９】
３Ｄモデルが、前記機能的な画像において検出された心筋輪郭から構築され、サンプルが、前記遅延強調画像に合わされた心筋輪郭を導き出すために前記３Ｄモデルから取り出され、前記遅延強調画像の上に置かれることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも前記遅延強調画像が、ＭＲ画像であることを特徴とする、請求項８又は９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の心臓からの画像を処理するための装置であって、心臓の心筋における壊死領域を示すために、画像を収集するための収集手段と、画像を処理するための処理手段とを有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓検査は、通常、以下の複数の画像セットの取得から構成される。
【０００３】
機能的な画像：これらの画像は、壁の動きを視覚化し、駆出分画、一回拍出量、心拍出、壁の厚さ及び壁の肥厚のようなパラメータを定量化するために使用される。
【０００４】
第１のパス灌流画像：これらの画像は、心筋への血液の流入を定量化するために使用される（減少された流入は、虚血のインジケータであり得る）。
【０００５】
遅延強調（late-enhancement，遅延造影）画像：これらの画像は、心筋の壊死（はん痕）組織を視覚化し定量化するために使用される。
【０００６】
これらの３つの画像セットを取得する間、患者は、スキャナテーブルのほぼ同じ位置に置かれ、各々の取得時に患者は息を止めるように依頼される。このことは、どのスキャンにおいても心臓の位置がそれほど異ならないことを意味する。
【０００７】
遅延強調画像は、通常、ＭＲ画像である。しかしながら、本発明は、ＭＲ画像に限定されるものではなく、遅延強調ＣＴ、超音波画像又は任意の他の適切なタイプの画像に関わってもよい。好ましくは、遅延強調ＭＲ画像が、その高い感度及び特異性を考慮して使用される。このことを考慮して、本明細書以降において、本発明は、遅延強調ＭＲ画像の処理に関して主に説明されるであろう。
【０００８】
遅延強調ＭＲ画像は、以下のように取得される。（通常、ガドリニウムベースの）造影剤が注入され、この注入後１５〜２５分たってから、一組のＥＣＧトリガされたＭＲ画像が、最終の弛緩期（心臓が弛緩された状態の心臓サイクルの瞬間）にスキャンされる。
【０００９】
現在、遅延強調ＭＲ画像での心筋輪郭の自動的な検出は、左心室のピクセルと、心筋における壊死（はん痕）領域のピクセルとが、同じグレイ値又はほぼ同じグレイ値をもつことが多いという事実によって妨げられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
結果的に、壊死の（一つ又は複数の）領域の自動的な識別もまた困難である。従って、当該技術分野では、心筋輪郭が手動で描画されており、このことは以下のような避けられない欠点を招く。即ち：
手動の輪郭描画は面倒であり、時間を消費する作業である。
異なる人々は、通常、種々の異なる輪郭を描く、即ち、手動の輪郭図面は、オブザーバ間の変わりやすさをもたらす。
【００１１】
本発明の目的は、この問題を低減し、本明細書以降に明らかとなるであろう利点を得ることにある。  
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による装置は、収集手段が、心臓の機能的な画像及び心臓の遅延強調画像を収集するように構成され、レジストレーション（registration，位置合せ）手段が、遅延強調画像に関して機能的な画像を合わせるために供給され、マッピング手段が、遅延強調ＭＲ画像の上で遅延強調画像に合わされた機能的な画像における心筋輪郭をマッピングするために供給されることを特徴とする。これにより、以下の利点を提供する。
遅延強調画像の心筋輪郭の手動描画が、もはや必要ではなく、このことは、かなりの量の時間を節約する。
自動的な輪郭検出は、オブザーバ間の変わりやすさを排除し、即ち、このことは、より良好な再現性のある結果につながる。
機能的な画像における心筋の位置は、遅延強調画像におけるそれ自体の対応する位置に幾何学的にリンクされることができ、そのため、両方のタイプの画像の定量分析の結果は、局所的に比較されることができる（例えば、遅延強調画像からのはん痕ボリュームに対する機能的な画像からの壁の動き）。
【００１３】
本発明は、壊死である疑いがある領域のより正確な指標を提供する。それゆえ、上記の処理された結果によって、医師はこのような疑わしい領域に集中することができる。この場合、本発明は、医師が疑わしい領域を評価するための技術的な援助を提供する。
【００１４】
更に、本発明の方法は、患者が実際に存在することが必要とされている方法である画像データに実施されてもよいことに留意されたい。
【００１５】
機能的な画像は、ＭＲ画像、又はＣＴ画像若しくは超音波画像のような任意の他のタイプの適切な画像であってもよいことに注目されたい。但し、機能的な画像はやはりＭＲ画像であることが好ましい。
【００１６】
更に、遅延強調画像と機能的な画像とのレジストレーションは、任意のタイプから構成されてもよいことに注目されたい。このレジストレーションは、固定式、アフィン（affine）又は非固定式のレジストレーションに関することができ、場合によっては、並進、回転及び必要に応じてスケーリングを含む。
【００１７】
本発明の他の実施態様において、この装置は、検出及びマッピング手段が、機能的な画像において検出された心筋輪郭から３Ｄモデルを導き出す輪郭モデルビルダと、この３Ｄモデルから遅延強調画像に合わされた心筋輪郭を導き出すスライスサンプラとを具備することを特徴とする。
【００１８】
このことは、機能的な画像でモニタされる心臓が、例えば、呼気後の肺の異なる位置（ポジショニング）のため、遅延強調画像の心臓を基準にして、僅かに回転され、シフトされ又は変形されるであろうという問題に対する解決策を提供する。このことは、機能的な画像から遅延強調画像までの輪郭の直接マッピングを防止する。本発明による装置の直前に記述された特徴が、このことに対する解決策を提供する。
【００１９】
本発明は、更に、心臓の心筋の壊死領域を識別するように構成された患者の心臓からの画像を処理するコンピュータ用のソフトウェアにおいても具現化される。
【００２０】
本発明によるソフトウェアは、心臓の遅延強調画像に関して心臓の機能的な画像を合わせ、この機能的な画像から心筋輪郭を選択し、遅延強調画像の上で遅延強調画像に合わされた上記の心筋輪郭をマッピングするように構成されることを特徴とする。
【００２１】
他の有利な実施形態において、このソフトウェアは、機能的な画像から選択された既検出の心筋輪郭から３Ｄモデルを導き出し、この３Ｄモデルから遅延強調画像に合わされた心筋輪郭を導き出すように更に構成される。
【００２２】
ソフトウェアと関連して、独占権（exclusive rights，専有権）が、このようなソフトウェアを備えるデータキャリアについてもリクエストされる。
【００２３】
最後に、本発明は、患者の心臓からの画像を処理するための方法であって、画像を収集するステップと、心臓の心筋における壊死領域を識別するように画像を処理するステップとを含む方法においても具現化されることに注目されたい。
【００２４】
本発明による方法は、心臓の機能的な画像及び心臓の遅延強調画像が収集され、機能的な画像が、遅延強調画像に合わされ、機能的な画像における心筋輪郭が、遅延強調画像の上で遅延強調画像と合わされてマッピングされることを特徴とする。
【００２５】
有利なことに、本発明による方法は、３Ｄモデルが、機能的な画像の検出された心筋輪郭から構築されており、遅延強調画像に合わされ、遅延強調画像の上に置かれる心筋輪郭を導き出すために、サンプルが３Ｄモデルから取り出されることを更に特徴とする。
【００２６】
本発明は、これ以降、例示的な実施形態及び図面を参照してより明瞭に説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１を参照すると、本発明による装置が、参照符号３で示されている。この装置３は、心臓の第１のシリーズの機能的な画像１と、心臓の第２のシリーズの遅延強調ＭＲ画像２とのような画像を収集するための収集手段を有しており、この手段自体は知られている（従って図示されない）。機能的な画像を収集することは、遅延強調ＭＲ画像を収集する前又は後に行われてもよい。更に、装置３は、心臓の心筋の壊死領域を識別するために、画像１，２を処理するための処理手段４，５を有している。
【００２８】
このために、処理手段４，５は、遅延強調ＭＲ画像２に関して機能的な画像１を合わせるレジストレーション手段４と、機能的な画像１において心筋輪郭を検出し、遅延強調ＭＲ画像２の上で当該遅延強調ＭＲ画像に合わされた心筋輪郭をマッピングする検出及びマッピング手段５とを有している。この結果は、ディスプレイ６に示されることができる。
【００２９】
検出及びマッピング手段５は、好ましくは、機能的な画像１において検出された心筋輪郭から３Ｄモデルを導き出す輪郭モデルビルダと、この３Ｄモデルから遅延拡張ＭＲ画像２に合わされた心筋輪郭１を導き出すスライスサンプラとを含む。
【００３０】
輪郭モデルビルダ及びスライスサンプラの動作上の機能性は、図２を参照して示される。
【００３１】
図２ａは、機能的なＭＲ画像１において識別される一連の輪郭７を示す。
【００３２】
図２ｂは、機能的な画像１において検出された既検出の心筋輪郭７から、前に記述された輪郭モデルビルダが導き出されている３Ｄモデル８を示す。
【００３３】
機能的な画像１における心臓が、遅延強調画像２における心臓を基準にして、僅かに回転され、シフトされ又は変形されているという事実を補償するために、前に記述されたスライスサンプラは、これらを補償するように３Ｄモデル８をサンプリングする。このことが図２ｃに示される。結果として生じる遅延強調画像２に合わされた心筋輪郭は、符号９で参照される。図２ｄは、再び、これらの結果として生じる遅延強調の心筋輪郭９を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による装置を示す図である。
【図２ａ】機能的なＭＲ画像から遅延強調ＭＲ画像までの輪郭のマッピングにおける好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図２ｂ】機能的なＭＲ画像から遅延強調ＭＲ画像までの輪郭のマッピングにおける好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図２ｃ】機能的なＭＲ画像から遅延強調ＭＲ画像までの輪郭のマッピングにおける好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図２ｄ】機能的なＭＲ画像から遅延強調ＭＲ画像までの輪郭のマッピングにおける好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【国際調査報告】
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