(57)【要約】【課題】ＣＴデータにおいて正確に効率よく皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを分離できるＣＴデータ処理装置およびＣＴデータ処理プログラムを提供する。【解決手段】断層ＣＴデータ上で被検体の胴体中心４１を算出する中心算出部と、断層ＣＴデータで脊柱位置４５を特定し、胴体中心４１に対して脊柱位置４５の反対側の筋肉層３７上に開始点４６を設定する開始点設定部と、第１の範囲４８内に筋肉層３７があるか否かを判定し、第１の範囲４８内に筋肉層３７があると判定された場合には、第１の範囲４８内の筋肉層３７上の点を新たな第１の基準点４７とすることで、第１の基準点４７を開始点４６から移動させつつ第１の範囲４８内の筋肉層３７の有無を判定する筋肉層判定部と、第１の基準点４７を分離線が通るように分離線を算出する分離線算出部と、を備える。【選択図】図３
2008096363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断層ＣＴデータ上で被検体の胴体中心を算出する中心算出部と、
前記断層ＣＴデータで脊柱位置を特定し、前記胴体中心に対して前記脊柱位置の反対側の筋肉層上に、判定のための第１の基準点が最初に置かれる開始点を設定する開始点設定部と、
前記第１の基準点に基づいて設定された第１の範囲内に筋肉層があるか否かを判定し、前記第１の範囲内に筋肉層があると判定された場合には、前記第１の範囲内の筋肉層上の点を新たな第１の基準点とすることで、前記第１の基準点を前記開始点から移動させつつ前記第１の範囲内の筋肉層の有無を判定する筋肉層判定部と、
前記第１の基準点を、皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを分離する分離線が通るように分離線を算出する分離線算出部と、を備えることを特徴とするＣＴデータ処理装置。
【請求項２】
前記筋肉層判定部は、前記胴体中心を中心とする円または楕円の弧方向へ前記第１の基準点から進めた領域において前記第１の範囲を設定し、筋肉層の有無を判定することを特徴とする請求項１記載のＣＴデータ処理装置。
【請求項３】
前記分離線算出部は、前記第１の基準点の軌跡を、前記胴体中心を中心とする円弧または楕円弧で連結することで分離線を算出することを特徴とする請求項１または請求項２記載のＣＴデータ処理装置。
【請求項４】
前記判定の前に、それぞれ同程度のＣＴ値を有する体表の領域と筋肉層とを区別するために、体表の領域に筋肉層はないと判定するための条件をあらかじめ設定する判定条件設定部を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＣＴデータ処理装置。
【請求項５】
被検体の皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを分離する分離線が既に算出された断層ＣＴデータの隣りの断層ＣＴデータにおいて、前記算出された分離線と同じ断層経路上で判定のための第２の基準点を移動させつつ、前記第２の基準点に基づいて設定された第２の範囲内に筋肉層があるか否かを判定する筋肉層判定部と、
前記第２の範囲内に筋肉層があると判定された場合には、前記第２の範囲内の筋肉層上の点を分離線が通るように分離線を算出する分離線算出部と、を備えることを特徴とするＣＴデータ処理装置。
【請求項６】
前記分離線算出部は、第２以降の各断層ＣＴデータにおいて、分離線の算出を繰り返すことで、皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを３次元的に分離することを特徴とする請求項５に記載のＣＴデータ処理装置。
【請求項７】
断層ＣＴデータ上で被検体の胴体中心を算出する中心算出処理と、
前記断層ＣＴデータで脊柱位置を特定し、前記胴体中心に対して前記脊柱位置の反対側の筋肉層上に、判定のための第１の基準点が最初に置かれる開始点を設定する開始点設定処理と、
前記第１の基準点に基づいて設定された第１の範囲内に筋肉層があるか否かを判定し、前記第１の範囲内に筋肉層があると判定された場合には、前記第１の範囲内の筋肉層上の点を新たな第１の基準点とすることで、前記第１の基準点を前記開始点から移動させつつ前記第１の範囲内の筋肉層の有無を判定する筋肉層判定処理と、
前記第１の基準点を、皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを分離する分離線が通るように分離線を算出する分離線算出処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とするＣＴデータ処理プログラム。
【請求項８】
被検体の皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを分離する分離線が既に算出された断層ＣＴデータの隣りの断層ＣＴデータにおいて、前記算出された分離線と同じ断層経路上で判定のための第２の基準点を移動させつつ、前記第２の基準点に基づいて設定された第２の範囲内に筋肉層があるか否かを判定する筋肉層判定処理と、
前記第２の範囲内に筋肉層があると判定された場合には、前記第２の範囲内の筋肉層上の点を分離線が通るように分離線を算出する分離線算出処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とするＣＴデータ処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体のＣＴデータ上で皮下脂肪を示す領域と内臓脂肪を示す領域とを分離するＣＴデータ処理装置およびＣＴデータ処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線ＣＴ撮影により小動物の断層データを撮り、断層データにもとづいて脂肪の量や位置を解析する手法が知られている。脂肪には、皮下脂肪と内臓脂肪とが存在し、それぞれを区別して評価すべき場合がある。ところが、上記のいずれの脂肪のＣＴ値も−２５０〜−５０であり、ＣＴ値でそれぞれの脂肪の領域を区別することはできない。
【０００３】
そこで、様々な脂肪領域の分離方法が開発されている。その中には、マウス等のポインティングデバイスにより、測定者がＣＴ画像の印象から分離線を引く方法がある。測定者が分離線を引くため、正確に分離線を引けるが作業に手間と時間がかかり効率的でない。その一方で、処理により自動的に分離線を引く方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１の断層像処理装置は、皮下脂肪と内臓脂肪との間の筋肉層に注目し、画像処理により皮膚層を除去し筋肉層の領域を膨張させて、各脂肪を分離し、後に筋肉層を膨張させた分だけ皮下脂肪を内側に膨張させている。
【特許文献１】特開２００３−３３９６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような画像処理装置は、評価しようとする脂肪領域自体を削減したり膨張させたりするものである。削減分を後で膨張させることでその影響を相殺しているが、脂肪領域がもとの脂肪領域とは異なるものへ変形してしまい、得られた結果は正確でないおそれがある。また、分離が不正確である場合には、分離を修正する必要が生じるため、結局は作業効率が悪くなる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＣＴデータにおいて正確に効率よく皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを分離できるＣＴデータ処理装置およびＣＴデータ処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記の目的を達成するため、本発明に係るＣＴデータ処理装置は、断層ＣＴデータ上で被検体の体表の領域を特定し、前記体表の形状から胴体中心を算出する中心算出部と、前記断層ＣＴデータで脊柱位置を特定し、前記胴体中心に対して前記脊柱位置の反対側の前記筋肉層上に、判定のための第１の基準点が最初に置かれる開始点を設定する開始点設定部と、前記第１の基準点に基づいて設定された第１の範囲内に筋肉層があるか否かを判定し、前記第１の範囲内に筋肉層があると判定された場合には、前記第１の範囲内の筋肉層上の点を新たな第１の基準点とすることで、前記第１の基準点を前記開始点から移動させつつ前記第１の範囲内の筋肉層の有無を判定する筋肉層判定部と、前記第１の基準点を、皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを分離する分離線が通るように分離線を算出する分離線算出部と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
このように、被検体の胴体中心に基づいて筋肉層の有無を判定し分離線を算出するため、人間が視認して分離線を引くのに近い手法で、正確で、かつ効率よく脂肪領域を分離することができる。また、基準点に基づいて設定された範囲内で筋肉層を探して分離線を算出するため、正確な分離線を算出することができる。
【０００９】
（２）また、本発明に係るＣＴデータ処理装置は、前記筋肉層判定部が、前記胴体中心を中心とする円または楕円の弧方向へ前記第１の基準点から進めた領域において前記第１の範囲を設定し、筋肉層の有無を判定することを特徴としている。
【００１０】
このように筋肉層判定部は、第１の基準点から円または楕円の弧方向に進めた位置において第１の範囲を設定するため、効率よく筋肉層を探し当てて分離線を算出することができる。
【００１１】
（３）また、本発明に係るＣＴデータ処理装置は、前記分離線算出部が、前記第１の基準点の軌跡を、前記胴体中心を中心とする円弧または楕円弧で連結することで分離線を算出することを特徴としている。
【００１２】
これにより、全体的に自然に連続する分離線を算出することができる。また、断層ＣＴデータでは、筋肉層が一周にわたって繋がっておらず、一部で切れている場合がある。そのような筋肉層が繋がっていない場合でも胴体中心を中心とする円弧または楕円弧で筋肉層上の点を接続することで自然な分離線を算出することができる。
【００１３】
（４）また、本発明に係るＣＴデータ処理装置は、前記判定の前に、それぞれ同程度のＣＴ値を有する体表の領域と筋肉層とを区別するために、体表の領域に筋肉層はないと判定するための条件をあらかじめ設定する判定条件設定部を更に備えることを特徴としている。
【００１４】
これにより、筋肉層が体表領域と接しておりＣＴ値により双方の領域の区別がつかない部分があっても、体表領域上に分離線があるとは判定されない。その結果、正確に分離線を算出することができる。
【００１５】
（５）また、本発明に係るＣＴデータ処理装置は、被検体の皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを分離する分離線が既に算出された断層ＣＴデータの隣りの断層ＣＴデータにおいて、前記算出された分離線と同じ断層経路上で判定のための第２の基準点を移動させつつ、前記第２の基準点に基づいて設定された第２の範囲内に筋肉層があるか否かを判定する筋肉層判定部と、前記第２の範囲内に筋肉層があると判定された場合には、前記第２の範囲内の筋肉層上の点を分離線が通るように分離線を算出する分離線算出部と、を備えることを特徴としている。
【００１６】
筋肉層には連続性があり、算出しようとする断層ＣＴデータの分離線は、その隣りの断層ＣＴデータの分離線と大きく異ならない。本発明のＣＴデータ処理装置は、既に算出された断層ＣＴデータの分離線を用いて、その隣りの断層ＣＴデータにおいて分離線を算出するため、正確で、かつ効率よく分離線を算出することができる。
【００１７】
（６）また、本発明に係るＣＴデータ処理装置は、前記分離線算出部が、第２以降の各断層ＣＴデータにおいて、分離線の算出を繰り返すことで、皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを３次元的に分離することを特徴としている。
【００１８】
このように、本発明のＣＴデータ処理装置は、既に算出された断層ＣＴデータの分離線を用いて、その隣りの断層ＣＴデータで分離線の算出を繰り返すため、効率よく３次元ＣＴデータで各脂肪領域を分離することができる。
【００１９】
（７）また、本発明に係るＣＴデータ処理プログラムは、断層ＣＴデータ上で被検体の胴体中心を算出する中心算出処理と、前記断層ＣＴデータで脊柱位置を特定し、前記胴体中心に対して前記脊柱位置の反対側の筋肉層上に、判定のための第１の基準点が最初に置かれる開始点を設定する開始点設定処理と、前記第１の基準点に基づいて設定された第１の範囲内に筋肉層があるか否かを判定し、前記第１の範囲内に筋肉層があると判定された場合には、前記第１の範囲内の筋肉層上の点を新たな第１の基準点とすることで、前記第１の基準点を前記開始点から移動させつつ前記第１の範囲内の筋肉層の有無を判定する筋肉層判定処理と、前記第１の基準点を、皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを分離する分離線が通るように分離線を算出する分離線算出処理と、をコンピュータに実行させることを特徴としている。
【００２０】
このように、被検体の胴体中心に基づいて筋肉層の有無を判定し分離線を算出するため、人間が視認して分離線を引くのに近い手法で、正確で、かつ効率よく脂肪領域を分離することができる。また、基準点に基づいて設定された範囲内で筋肉層を探して分離線を算出するため、正確な分離線を算出することができる。
【００２１】
（８）また、本発明に係るＣＴデータ処理プログラムは、被検体の皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを分離する分離線が既に算出された断層ＣＴデータの隣りの断層ＣＴデータにおいて、前記算出された分離線と同じ断層経路上で判定のための第２の基準点を移動させつつ、前記第２の基準点に基づいて設定された第２の範囲内に筋肉層があるか否かを判定する筋肉層判定処理と、前記第２の範囲内に筋肉層があると判定された場合には、前記第２の範囲内の筋肉層上の点を分離線が通るように分離線を算出する分離線算出処理と、をコンピュータに実行させることを特徴としている。
【００２２】
筋肉層には連続性があり、算出しようとする断層ＣＴデータの分離線は、その隣りの断層ＣＴデータの分離線と大きく異ならない。本発明のＣＴデータ処理プログラムは、既に算出された断層ＣＴデータの分離線を用いて、その隣りの断層ＣＴデータにおいて分離線を算出するため、正確で、かつ効率よく分離線を算出することができる。その結果、ほとんど修正することなく、３次元ＣＴデータで各脂肪領域を分離することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、被検体の胴体中心に基づいて筋肉層の有無を判定し分離線を算出するため、人間が視認して分離線を引くのに近い手法で、正確で、かつ効率よく脂肪領域を分離することができる。また、基準点に基づいて設定された範囲内で筋肉層を探して分離線を算出するため、正確な分離線を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００２５】
（装置の構成）
図１は、Ｘ線ＣＴ装置５およびＣＴデータ処理装置１０の構成を示す概念図である。Ｘ線ＣＴ装置５は、Ｘ線の焦点サイズがミクロン単位のマイクロフォーカスＸ線源、２次元Ｘ線検出器を有し、面で受光したＸ線を電気信号に変換して画像化する。検出において、断層データのピクセルサイズは、たとえば２０μｍ〜１３５μｍで設定可能である。Ｘ線源および検出器は、回転アームに設置され、所定の回転軸のまわりを３６０°回転する。Ｘ線ＣＴ装置５は、ラット、マウス等の被検体を載せる支持台を有し、支持台はスライドさせることでガントリ孔からＸ線ＣＴ装置５の内部に入れられる。
【００２６】
図２は、ＣＴデータ処理装置１０の機能的構成を示すブロック図である。ＣＴデータ処理装置１０は、送受信部１１、記憶部１２、準備処理部１３、中心算出部１４、閉曲線算出部１５、判定条件設定部１６、開始点設定部１７、筋肉層判定部１８、分離線算出部１９、制御部２０、表示部２１、入力部２２および制御バスＮから構成されている。制御バスＮは、各部間の信号やデータの送受に用いられる幹線を概念的に示したものである。また、図３（ａ）は、画像化された第１の断層ＣＴデータを示す図であり、図３（ｂ）は、画像化された第２以降の断層ＣＴデータを示す図である。図３の中塗り三角の矢印は、基準点４７のこれまでの移動方向を示しており、Ｖ字型矢印は、現在の範囲４８を示している。これは以下の図でも同様である。これらの図を用いて各部の機能を説明する。なお、図３では空気の領域を便宜上明るい色で示している。
【００２７】
送受信部１１は、インターフェースであり、Ｘ線ＣＴ装置５との間で信号を送受信し、Ｘ線ＣＴ装置５からデータを受信する。記憶部１２は、メモリまたはハードディスク等の外部記憶装置により構成され、データやプログラムを記憶する。
【００２８】
準備処理部１３は、ＣＰＵにより構成され、判定処理をするために事前に必要となる処理を行う。たとえば、準備処理部１３は、断層ＣＴデータを記憶部１２から読み出し、空気隣接部のデータを空気のＣＴ値に変更する処理や支持台の領域のデータを空気のＣＴ値に変更する処理を行う。
【００２９】
中心算出部１４は、図３（ａ）に示すように断層ＣＴデータ上で被検体の体表の領域３１を特定し、体表の形状から胴体中心４１を算出する。体表の領域３１は、ＣＴ値５０〜１００を有し、ＣＴ値により特定される。すなわち、空気または支持台処理後の領域に接しておりかつ体表組織のＣＴ値を有している領域を特定することで体表の領域３１を特定することができる。そして、直交する２軸成分について体表領域３１内で最大値、最小値を算出して、それぞれの軸について最大値および最小値の中間値をとる点を抽出する。この点を胴体中心４１とみなすことができ、胴体の輪郭を楕円として捉えたときには、楕円の中心となる。中心算出部１４は、ＣＰＵにより構成される。なお、上記の手法では、体表に接する楕円の中心を胴体中心４１とみなしてこれを求めたが、胴体中心４１を求める手法は上記以外のものであってもよい。
【００３０】
閉曲線算出部１５は、胴体中心４１に基づいて体表に接する閉曲線４３を算出する。たとえば、図３（ａ）に示すように、閉曲線算出部１５は、胴体中心４１を中心とした円を閉曲線として算出する。その場合には、体表領域３１に接する円を求める。なお、閉曲線４３は、胴体中心４１を中心とする楕円であってもよい。その場合、たとえば、体表領域内の最も胴体中心に近い点の方向に短軸をとり、それに直交する方向に長軸をとることで、体表領域に接する楕円を算出することができる。閉曲線４３は、筋肉層３７を判定する範囲を設定する際に用いられる。特に、閉曲線４３として、円または楕円を用いると、生物学的に自然な分離線を引くことができる。閉曲線算出部１５は、ＣＰＵにより構成される。
【００３１】
判定条件設定部１６は、あらかじめ判定の前に体表の領域に筋肉層３７はないと判定されるように条件を設定する。筋肉層と体表領域とは、ほぼ同じＣＴ値を有しており、ＣＴ値で区別することができない。判定条件設定部１６は、たとえば判定処理の間だけ体表領域のＣＴ値を空気のＣＴ値に変更するように設定する。これにより、筋肉層３７が体表領域３１と接しておりＣＴ値により双方の領域の区別がつかない部分があっても、体表領域３１上に分離線があるとは判定されない。その結果、正確に分離線を算出することができる。判定条件設定部１６は、ＣＰＵにより構成される。
【００３２】
開始点設定部１７は、断層ＣＴデータで脊柱位置４５を特定する。そして、胴体中心４１に対して脊柱位置４５の反対側の筋肉層３７上に、筋肉層３７の有無の判定のための開始点４６を設定する。脊柱のＣＴ値は、およそ１０００であり、ＣＴ値により脊柱の領域３３を特定することができる。そして、脊柱の領域３３の中心を脊柱の位置４５とし、胴体中心４１に対して反対側に開始点４６を設定する。これにより、脊柱領域３３を目標にして筋肉層３７を辿らせることができる。脊柱領域３３を目標にすることで、筋肉層３７の有無の判定の終了判定を容易に行うことができる。腹側での開始点の設定の際には、体表領域３１と空気の領域との境界から所定ピクセル分だけ中心側の点を開始点とする。開始点４６は、概略臍（へそ）の辺りの筋肉層上の点となる。開始点設定部１７は、ＣＰＵにより構成される。開始点の設定手段は上記のものに限られず、腹側の筋肉層３７に開始点を設定するものであればよい。
【００３３】
筋肉層判定部１８は、判定のための基準点４７（第１の基準点）を時計回りおよび反時計回りの両方に開始点４６から脊柱領域３３に向けて移動させつつ、基準点４７により決まる範囲４８（第１の範囲）内に筋肉層があるか否かを判定する。基準点４７（第１の基準点）は、筋肉層３７の有無を判定する際の基準となる点である。範囲４８（第１の範囲）は、基準点４７から閉曲線４３の相似曲線の弧方向に胴体中心４１を中心とした所定中心角度θだけ進めた点を含み、胴体中心４１からの放射方向に幅をもった範囲である。そして、筋肉層判定部１８が範囲４８に筋肉層３７があると判定した場合には、その範囲４８内の筋肉層３７の中央点を新たに基準点４７として、基準点４７を所定中心角度θずつ一定方向に移動させる。
【００３４】
このように、体表の形状をもとに閉曲線４３に沿って筋肉層３７の存在を判定するため、人間が視認して分離線を引くのに近い手法で、正確で、かつ効率よく脂肪領域を分離することができる。閉曲線４３の相似曲線の弧上に筋肉層３７がない場合でも、胴体中心４１からの放射方向に幅をもった範囲４８内で筋肉層３７を探して分離線を算出するため、正確な分離線を算出することができる。筋肉層判定部１８は、基準点４７を閉曲線上で胴体中心を中心として所定中心角度ずつ一定方向に移動させる。このように基準点４７を所定中心角度ずつ移動させるため、所定中心角度を適当に設定することで、効率よく分離線の算出を行うことができる。所定中心角度は５°程度が好適である。なお、中心角度は必ずしも上記のように一定でなくてもよい。筋肉層判定部１８は、上記の通り体表の領域３１に筋肉層３７はないという設定の下で、筋肉層３７の有無を判定する。
【００３５】
また、筋肉層判定部１８は、筋肉層３７が内臓３８（実質臓器）に接しているか否かを判定する。この判定は、筋肉層３７と同等のＣＴ値をもつ範囲の大きさの程度により判定する。すなわち、一般的な筋肉層より著しく厚い筋肉層３７があると判定されたときには、筋肉層３７が内臓３８に接していると判定される。また、さらに筋肉層３７が内臓３８に接していると判定された場合には、体表領域３１側から筋肉層３７内へ数ピクセル移動した点を基準点４７に設定する。
【００３６】
また、図３（ｂ）に示すように、筋肉層判定部１８は、３次元的に連続して断層データを解析する場合に、既に処理されたデータを利用する。すなわち、筋肉層判定部１８は、分離線が既に算出された断層ＣＴデータの隣りの断層ＣＴデータを処理する際に、算出された分離線と同じ経路５０上で基準点４７ａ（第２の基準点）を移動させる。移動方向は、時計回りおよび反時計回りの両方である。範囲４８ａ（第２の範囲）は、基準点４７ａを中心として胴体中心から放射方向に幅をもった範囲である。筋肉層３７には連続性があるため、算出しようとする断層ＣＴデータの分離線は、その隣りの断層ＣＴデータの分離線と大きく異ならない。既に算出された断層ＣＴデータの分離線を用いて、その隣りの断層ＣＴデータにおいて分離線を算出するため、正確で、かつ効率よく分離線を算出することができる。その結果、ほとんど修正することなく、３次元ＣＴデータで各脂肪領域を分離することができる。なお、隣りの断層ＣＴデータとは、既に処理された断層ＣＴデータに対して断層の厚み方向に連続する断層ＣＴデータである。筋肉層判定部１８は、ＣＰＵにより構成される。
【００３７】
また、筋肉層判定部１８は、脊柱領域３３が範囲４８または範囲４８ａにあるか否かを判定することで、第１断層データ処理および連続断層データ処理の終了判定を行なう。脊柱領域３３があるか否かはＣＴ値により判定する。
【００３８】
分離線算出部１９は、範囲４８ａ内に筋肉層３７があると判定された場合には、その筋肉層３７上の点を結んだ分離線を算出する。まず、筋肉層３７があると判定された場合には、その筋肉層３７の中央の点を記憶部１２に記憶させて、後で記憶させた点を通る分離線を算出する。筋肉層３７の中央の点は、胴体中心から基準点４７ａを結ぶ直線と筋肉層３７とが重なって作られる線分の中点である。そして、分離線算出部１９は、筋肉層上の中央の点を、胴体中心４１を中心とする円弧で連結して、分離線を算出する。これにより、全体的に自然に連続する分離線を算出することができる。また、筋肉層３７が一周にわたって繋がっておらず、一部で切れている場合でも胴体中心４１を中心とする円弧または楕円弧で筋肉層３７上の点を接続することで自然な分離線を算出することができる。
【００３９】
また、分離線算出部１９は、３次元的にＣＴデータを解析する際には、第２以降の各断層ＣＴデータにおいて、分離線の算出を繰り返す。そして、３次元ＣＴデータにおいて皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを分離する。分離線算出部１９は、ＣＰＵにより構成される。
【００４０】
制御部２０は、ＣＰＵにより構成され、各部の制御を行う。表示部２１は、たとえばＬＣＤモニターであり、ＣＴデータを断層、または３次元映像として表示したり、操作用のＧＵＩ、ＣＵＩを表示する。入力部２２は、キーボードやマウス等のポインティングデバイスにより構成され、ユーザが入力を行なう際に用いられる。
【００４１】
（処理動作）
次に、このように構成されたＣＴデータ処理装置１０の動作を説明する。例としてラットの皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを３次元的に分ける場合についての動作を説明する。図４は、ＣＴデータ処理装置１０の基本的動作を示すフローチャートである。
【００４２】
あらかじめ、ＣＴデータ処理装置１０は、Ｘ線ＣＴ装置５により撮影されたＣＴデータを記憶部１２に蓄積している。蓄積されたＣＴデータを用いて、まず、ＣＴデータ処理装置１０は、第１断層データ処理を行う（ステップＳ１）。第１断層データ処理とは、３次元解析を行う際の第１番目の断層ＣＴデータの処理を指す。第１断層データ処理については、後述する。次に、連続断層データ処理を行う（ステップＳ２）。連続断層データ処理とは、第２番目以降の断層ＣＴデータの処理を指す。連続断層データ処理については、後述する。そして、３次元解析を行うためのすべての断層データの処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ３）。すべての断層データの処理が終了していないと判定された場合には、ステップＳ２に戻る。すべての断層データの処理が終了したと判定された場合には、処理を終了する。
【００４３】
次に、第１断層データ処理の具体的内容について説明する。図５は、第１断層データ処理の流れを示すフローチャートである。まず、ＣＴデータ処理装置１０は、記憶部１２に蓄積されたＣＴデータから、目的とする断層ＣＴデータを読み出す（ステップＴ１）。そして、準備処理を行う（ステップＴ２）。準備処理とは、空気隣接部のデータを空気のＣＴ値に変更する処理や支持台の領域のデータを空気のＣＴ値に変更する処理をいう。
【００４４】
図６（ａ）〜（ｃ）は、準備処理のなされた断層ＣＴデータを処理に沿って段階的に示す図である。図６では、筋肉層の有無を判定するまでの処理方法を段階的に示している。なお、図６では便宜上空気の領域を明るい色で示している。準備処理のなされた断層ＣＴデータに対しては、まず胴体中心を算出する（ステップＴ３）。すなわち、体表の領域３１をＣＴ値により特定し、体表領域３１で直交する２軸成分について最大値、最小値を計測する。そして、それぞれの軸について最大値および最小値の中間値をとる点を胴体中心４１として抽出する。
【００４５】
次に、体表領域３１に接する閉曲線４３を算出する（ステップＴ４）。なお、ここでは、例として閉曲線４３が円である場合を説明する。閉曲線が円である場合には、体表領域３１のうち最も胴体中心４１に近い点を求めることで閉曲線４３を算出することができる。そして、体表領域３１には筋肉層３７がないことを筋肉層判定処理前に設定しておく（ステップＴ５）。この設定は、たとえば判定の処理の間だけ体表領域３１のＣＴ値を空気のＣＴ値に変更することで行う。
【００４６】
そして、断層ＣＴデータにおいて脊柱位置４５を特定し、脊柱位置４５を参照して胴体中心４１に対して反対側の閉曲線４３上に開始点４６を設定する（ステップＴ６）。脊柱位置４５の算出は、ＣＴ値により脊柱領域３３を特定し、たとえば脊柱領域３３の中心を脊柱位置４５として求めることで行う。開始点４６は、脊柱位置４５と胴体中心４１とを結ぶ直線と体表領域３１の境界との交点を求め、数ピクセル中心側に点を移すことで特定する。次に、範囲４８（第１の範囲）を設定する（ステップＴ７）。たとえば、基準点４７（第１の基準点）に基づいて閉曲線４３の相似曲線の弧方向で、中心角度５°進めた点を求め、その点を中心として胴体中心４１の放射方向に一定の幅を有する範囲を決定する。閉曲線４３が円である場合には、胴体中心４１からの半径ｒの円弧上で中心角度θ進んだ位置に範囲４８を設定する。そして、基準点４７を移動させて判定を行う。図６（ｃ）の中塗り三角の矢印は、基準点４７のこれまでの移動方向を示しており、Ｖ字型矢印は、現在の範囲４８を示している。これは以下の図でも同様である。
【００４７】
図７（ａ）〜（ｃ）は、断層ＣＴデータの画像の一部を拡大した模式図である。これらの図を用いて判定処理を説明する。判定処理では、まず基準点４７を閉曲線４３上で一定方向に移動させながら、範囲４８に筋肉層３７があるか否かを判定する（ステップＴ８）。範囲４８（第１の範囲）は、閉曲線４３の相似曲線の弧方向に胴体中心４１を中心とした所定中心角度θだけ基準点４７から進めた点を含み、胴体中心４１から放射方向に幅をもった範囲である。このように、範囲４８は、基準点４７から弧方向に中心角度θ進めた点を中心とした範囲とするのが好適であるが、必ずしもこの点を中心とする必要はない。範囲の大きさは、予め設定しておくことが好ましく、経験的に筋肉層の存在しうる最大範囲としておけば十分である。図７（ａ）は、範囲４８内を探索すると胴体中心４１側に筋肉層３７が見つかった場合を模式的に示している。図７（ａ）に示すように、筋肉層３７が見つかった場合には、胴体中心４１からの放射方向線上の筋肉層３７の中央点４９に基準点４７が設定される。
【００４８】
範囲４８に筋肉層３７がないと判定されたときには、閉曲線４３の相似曲線の弧上で基準点４７から所定中心角度θ進めた点に仮想的に基準点４７を設定する（ステップＴ９）。そして、ステップＴ１３へと進む。
【００４９】
筋肉層３７は、一周にわたって存在するとは限らず、一部で途切れている場合がある。図７（ｂ）は、筋肉層３７が途切れた位置を基準点４７が通過する場合を模式的に示している。図７（ｂ）に示すように、範囲４８に筋肉層３７がないと判定された場合には、基準点４７をそのまま次の位置に進め、胴体中心４１からの半径ｒの円弧上で中心角度θ進んだ位置に仮想的に基準点４７をプロットする。そして、その位置から更に半径ｒの円弧上で中心角度θ進んだ先の範囲４８で筋肉層３７があるか否かを探索し、筋肉層３７があれば筋肉層３７の中央点４９に移動後の基準点４７を設定する。
【００５０】
一方、範囲４８に筋肉層３７があると判定されたときには、筋肉層３７が内臓３８（実質臓器）に接しているか否かを判定する（ステップＴ１０）。この判定は、筋肉層３７と同等のＣＴ値をもつ範囲の大きさの程度により判定する。すなわち、一般的な筋肉層より著しく厚い筋肉層３７があると判定されたときには、筋肉層３７が内臓３８に接していると判定される。筋肉層３７が内臓３８（実質臓器）に接していないと判定された場合には、その筋肉層３７の中央の点を新たな基準点４７に設定し（ステップＴ１１）、新たな基準点４７を記憶部１２に記憶させる。なお、中央の点を新たな基準点４７とすることが好ましいが、これに限定はされるものではない。筋肉層３７が内臓（実質臓器）３８に接していると判定された場合には、体表領域３１側から筋肉層３７内へ数ピクセル移動した点を基準点４７に設定する（ステップＴ１２）。この数ピクセルの移動分は、たとえば経験則により決めることができる。
【００５１】
なお、図７（ｃ）に示すように、断層ＣＴデータによっては筋肉層３７と体表領域３１とが繋がっている場合がある。筋肉層と体表領域とは、ほぼ同じＣＴ値を有している。このような場合には、基準点４７から範囲４８内に筋肉層３７だけでなく体表領域３１が見つかってしまい、筋肉層３７が２つあると判定されかねない。このような状況が生じないように、予め体表領域３１には筋肉層３７がないと判定されるように設定をしておく。これにより、一見筋肉層が分岐しているように見える部分でも判定が錯綜することはない。
【００５２】
次に、筋肉層３７の有無の判定の際に、脊柱領域３３が範囲４８内にあったか否かを判定する（ステップＴ１３）。脊柱領域３３が範囲４８内になかったと判定された場合には、ステップＴ７へ戻る。一方、脊柱領域３３が範囲４８内にあったと判定された場合には、筋肉層３７上の点を連結して分離線を算出し（ステップＴ１４）、リターンする。分離線の算出は、基準点４７の軌跡を結ぶことで算出する。このようにして、基準点４７の軌跡を結ぶように分離線を算出することで、胴体中心４１から放射方向線上の筋肉層３７の中央点をプロットして分離線を算出する。筋肉層の中でも最も分離線に適しているのは、筋肉層３７の中央の点である。
【００５３】
なお、上記の処理では、体表領域３１に筋肉層３７がないことを予め設定していたが、判定の段階で体表領域３１に筋肉層があると判定された場合には、その結果を無視するような判定をさらに行なうこととしてもよい。
【００５４】
次に、連続断層データ処理について、具体的内容を説明する。図８は、連続断層データ処理の流れを示すフローチャートである。この処理が行われる際には、既に少なくとも１つの断層ＣＴデータについて分離線が算出されている。連続断層データ処理では、まず記憶部１２から新たに断層ＣＴデータを読み出し（ステップＰ１）、準備処理を行う（ステップＰ２）。新たなデータとして、一つ前の断層ＣＴデータの処理で分離線が算出された断層ＣＴデータの隣りの断層ＣＴデータを読み出すものとする。
【００５５】
連続して読み出された断層ＣＴデータの処理では、一つ前の処理で算出された分離線を読み出し（ステップＰ３）、その算出された分離線と同じ断層経路上で基準点４７ａ（第２の基準点）を移動させて判定を開始する（ステップ４）。その際、開始点４６は、一つ前の処理で用いたＣＴデータの脊柱位置４５および胴体中心４１をそのまま利用し、決定する。
【００５６】
次に、範囲４８ａ（第２の範囲）を設定し（ステップＰ５）、範囲４８ａ内に筋肉層３７があるか否かを判定する（ステップＰ６）。範囲４８ａは、基準点４７ａを含み、胴体中心４１からの放射方向に一定の幅を有する範囲として設定する。範囲４８ａ内に筋肉層３７がないと判定された場合には、ステップＰ１０に進む。一方、範囲４８ａ内に筋肉層３７があると判定された場合には、さらに、筋肉層３７が内臓３８の領域と接しているか否かを判定する（ステップＰ７）。筋肉層３７が内臓３８の領域と接していないと判定された場合には、範囲４８ａ内の筋肉層３７の中央の点を新たな分離線上の点として記憶部１２に記憶させる。一方、筋肉層３７が内臓３８の領域と接していると判定された場合には、体表領域３１側から筋肉層３７に数ピクセル中心側へ入った点を新たな分離線上の点として記憶部１２に記憶させる（ステップＰ９）。この場合も、筋肉層３７の中央の点を分離線５１上の点とするのが好ましいが、必ずしも中央に限定されない。
【００５７】
次に、筋肉層３７の有無の判定の際に、脊柱領域３３が範囲４８ａ内にあったか否かを判定する（ステップＰ１０）。筋肉層３７の判定の際に、脊柱領域３３が範囲４８ａ内にないと判定された場合には、その算出された分離線の経路５０上で基準点４７ａを次の位置へ移動させ（ステップＰ１１）、ステップ５へと戻る。移動は、胴体中心４１を中心とする中心角度θずつ移動させる。θは、たとえば５°とする。一方、筋肉層３７の判定の際に、脊柱領域３３が範囲４８ａ内にあると判定された場合には、記憶されている点を連結して新たな分離線５１を算出し（ステップＰ１２）、リターンする。
【００５８】
なお、上記の実施形態では、ラットのような被検体の皮下脂肪領域と内臓脂肪領域とを最終的に３次元的に分離するが、それぞれ求められた断層ＣＴデータ上での脂肪の分離結果を２次元データのままで利用してもよい。
【実施例】
【００５９】
上記のようなＣＴデータ処理装置１０を用いて、ラットの皮下脂肪と内臓脂肪とを分離することができることを検証した。まず、ラットを用いてＸ線ＣＴ撮影を行った。ラットに注射麻酔を行った後、支持台に寝かせた。そして、支持台をＸ線ＣＴ装置５のガントリの孔に挿入しＸ線ＣＴ撮影を行った。Ｘ線ＣＴ装置５としてＲ＿ｍＣＴ（リガク製実験動物用３ＤマイクロＸ線ＣＴ）を用いた。断層の間隔は、５０μｍとして撮影した。撮影時間は、約１７秒であった。
【００６０】
次いで、得られたＣＴデータをＣＴデータ処理装置１０で受信し、脂肪領域を分離する処理をした。まず、測定の対象となる断層領域を指定し、その最も端にある１枚目の断層ＣＴデータを読み込み、第１断層データ処理を行った。そして、それに隣接する断層ＣＴデータを読み込み、次々と連続断層データ処理を行った。
【００６１】
図９は、脂肪領域の分離処理を行なった結果を示す画像である。図９に示すように、ラットの胴体内の皮下脂肪領域６１と内臓脂肪領域６２とを、分離線５１により分離することができた。図９に示す３つの断層面、すなわちＸ線ＣＴ装置５の回転アームの回転軸に垂直な平面（アクシャル）および回転アームの回転軸に平行で互いに垂直な２平面（サジタル、コロナル）の画像を見ると、一定の体長方向にわたる断層範囲について、皮下脂肪領域６１と内臓脂肪領域６２とが分離されているのが分かる。
【００６２】
なお、上記の実施形態では、範囲４８は胴体中心４１から放射方向に幅をもった範囲としたが、基準点４７から一定距離を有する円弧上の範囲としてもよい。その場合には、基準点４７での閉曲線４３の接線方向を０°として基準点４７を中心とした所定角度範囲に入る範囲としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】Ｘ線ＣＴ装置およびＣＴデータ処理装置の構成を示す概念図である。
【図２】本発明に係るＣＴデータ処理装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）画像化された第１の断層ＣＴデータを示す図である。（ｂ）画像化された第２以降の断層ＣＴデータを示す図である。
【図４】本発明に係るＣＴデータ処理装置の基本的動作を示すフローチャートである。
【図５】第１断層データ処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｃ）断層ＣＴデータを処理に沿って段階的に示す図である。
【図７】断層ＣＴデータの画像の一部を拡大した模式図である。
【図８】連続断層データ処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】脂肪領域の分離処理を行なった結果を示す画像である。
【符号の説明】
【００６４】
５  Ｘ線ＣＴ装置
１０  ＣＴデータ処理装置
１１  送受信部
１２  記憶部
１３  準備処理部
１４  中心算出部
１５  閉曲線算出部
１６  判定条件設定部
１７  開始点設定部
１８  筋肉層判定部
１９  分離線算出部
２０  制御部
２１  表示部
２２  入力部
３１  体表領域
３３  脊柱領域
３７  筋肉層
４１  胴体中心
４３  閉曲線
４５  脊柱位置
４６  開始点
４７  基準点（第１の基準点）
４７ａ  基準点（第２の基準点）
４８  範囲（第１の範囲）
４８ａ  範囲（第２の範囲）
４９  筋肉層の中央点
５０  既に算出された分離線の経路
５１  分離線
６１  皮下脂肪領域
６２  内臓脂肪領域
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図３】
2008096363.tif 000009
【図６】
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【図９】
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