(57)【要約】  本発明は、医用イメージングシステムに関する。最初に、器官ＨＲＴの画像シーケンスＳＱが取得される。そののち、前記画像シーケンス上の組織領域ＰＴ及び前記組織領域ＰＴの動きに特有のパラメータＰが、規定される。前記パラメータＰに基づいて、心臓周期に特有のフェーズの組ＰＨが規定される。最後に、前記フェーズの組ＰＨに基づいて、前記組織領域ＰＴＲについて局所的な心機能指標ＬＭＰＩが計算される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
器官の画像シーケンスを取得する処理と、
前記画像シーケンスにおいて組織領域を決定する処理と、
前記組織領域の動きに特有のパラメータを決定する処理と、
前記パラメータに基づいて、心臓周期に特有のフェーズの組を決定する処理と、
前記フェーズの組に基づいて、前記組織領域の局所的な心機能指標を計算する処理と、
を制御するコントローラを有するシステム。
【請求項２】
前記パラメータが速度である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記パラメータが変位である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記パラメータが、速度及びストレインの組み合わせである、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記コントローラが更に、
前記画像シーケンスにおいて別の組織領域を決定する処理と、
関連するフェーズの組を決定する処理と、
を制御するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記別の組織領域を決定する前記処理は、前記器官に沿ったラインを使用する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記別の組織領域を決定する前記処理は、前方及び後方に実施される、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記関連するフェーズの組を決定する前記処理は、動的時間ワーピングよって実施される、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
器官の画像シーケンスを取得するステップと、
前記画像シーケンスにおいて組織領域を決定するステップと、
前記組織領域の動きに特有のパラメータを決定するステップと、
前記パラメータに基づいて、心臓周期に特有のフェーズの組を決定するステップと、
前記フェーズの組に基づいて、前記組織領域の局所的な心機能指標を計算するステップと、
を含む医用イメージング方法。
【請求項１０】
視覚的な評価によって、前記組織領域を選択するステップを更に含む、請求項９に記載の医用イメージング方法。
【請求項１１】
コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるとき、請求項９に記載の方法を実現するプログラム命令を含むコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用イメージングシステム及び対応する方法に関する。
【０００２】
本発明は、特に、心エコーイメージングの分野にそのアプリケーションを見い出す。
【背景技術】
【０００３】
医用イメージングシステムは、Journal of American College of Cardiology 1996 Vol 28, p 658-664に開示されており、器官の組織の健康を表すＴＥＩインデックスとして知られる心機能指標ＭＰＩ（myocardial performance index）を計算することを可能にする。開示される例において、器官は心臓である。このＭＰＩインデックスは、左心室に入り左心室から出る血流の速度のタイミングから計算される。心臓の組織は、それらが左心室から血液の効率的な駆出を実施することができる場合、健康であり、これは、それらが正しく収縮することを意味する。ＭＰＩインデックスが小さいほど、駆出は良好である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記イメージングシステムの１つの欠点は、このＭＰＩインデックスが心臓の組織の健康の包括的な表現を与えることである。低い血液駆出率がある場合、それが組織のどの領域に由来するかを知ることは可能ではなく、また、組織のどの領域が損なわれており、どの領域が損なわれていないかを知ることも可能でない。
【０００５】
本発明の目的は、器官のどの組織が損なわれており、損なわれていないかを判定するために、局所的な心機能指標を計算することを可能にするシステムを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このために、システムは、
−器官の画像シーケンスを取得する処理と、
−前記画像シーケンスにおいて組織領域を決定する処理と、
−前記組織領域の動きに特有のパラメータを決定する処理と、
−前記パラメータに基づいて、心臓周期に特有のフェーズの組を決定する処理と、
−前記フェーズの組に基づいて、前記組織領域の局所的な心機能指標を計算する処理と、
を制御するコントローラを有する。このように、局所的な心機能指標の決定のおかげで、器官における組織領域がなんらかの障害を有するかどうかを規定することが可能である。
【０００７】
第１の実施例によれば、パラメータは速度である。これは、測定において良好な時間分解能を可能にするという利点を有する。
【０００８】
第２の実施例によれば、パラメータは変位である。これは、２つの軸に沿った組織領域の動きについてパラメータを得ることを可能にする。これはより正確である。
【０００９】
第３の実施例によれば、パラメータは、速度及びストレイン（strain）の組み合わせである。これは、心臓周期のいくつかのフェーズをより正確に決定することを可能にする。
【００１０】
非制限的な実施例によれば、コントローラは更に、前記画像シーケンスにおいて別の組織領域を決定する処理と、関連するフェーズの組を決定する処理と、を制御するように構成される。これは、基準の組織領域から他の組織領域を自動的に決定することを可能にする。更に、これは、他の組織領域について局所的な心機能指標を決定し、局所的な心機能指標によってパラメータ化される心臓の全体を表示することを可能にする。
【００１１】
非制限的な実施例によれば、別の組織領域の決定は、器官に沿ったラインを使用する。これは、組織領域をより速く決定することを可能にする。
【００１２】
非制限的な実施例によれば、別の組織領域の決定は、前方及び後方に実施される。これは、他の組織領域をより正確に決定することを可能にする。
【００１３】
非制限的な実施例によれば、他のフェーズの組の決定は、動的時間ワーピング（動的時間伸縮法）によって実施される。これは、基準のフェーズの組との相関付けを行うことによって、他のフェーズの組を自動的に決定することを可能にする。
【００１４】
本発明は、
−器官の画像シーケンスを取得するステップと、
−前記画像シーケンスにおいて組織領域を決定するステップと、
−前記組織領域の動きに特有のパラメータを決定するステップと、
−前記パラメータに基づいて、心臓周期に特有のフェーズの組を決定するステップと、
−前記フェーズの組に基づいて、前記組織領域について局所的な心機能指標を計算するステップと、
を含む医用イメージング方法に関する。
【００１５】
本発明は、最後に、前記方法を実現するプログラム命令を含むコンピュータプログラム製品に関する。
【００１６】
本発明のこれら及び他の見地は、以下に記述される実施例から明らかであり、それらを参照して解明される。
【００１７】
本発明は、非制限的な例を通して、添付の図面を参照して、更に詳しく記述される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるシステムを介して画像シーケンスが器官から取得される心臓のような該器官の概略図。
【図２】プローブと協働する本発明によるシステムの概略図。
【図３】心臓の速度画像シーケンスの概略図。
【図４】図３に示すような速度画像シーケンスから得られる一般の速度曲線を示す図。
【図５】速度画像シーケンスの、変位画像シーケンス及びストレインレート画像シーケンスへの変形を示す概略図。
【図６】図３に示すような速度画像シーケンスから得られる異常速度曲線を示す図。
【図７】図３の画像シーケンスにおける別の組織領域の決定の非制限的な実施例を示す図。
【図８】図４の速度曲線と、図５の速度曲線を相関付けるために使用される相関アルゴリズムから得られるマトリクスを示す図。
【図９】図８の相関付けに基づく、図５の速度曲線におけるいくつかのフェーズのサーチを示す図。
【図１０】図７の決定によって見つけられるいくつかの組織領域と関連するいくつかのフェーズを示す図。
【図１１】本発明による医用イメージング方法の非制限的な実施例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図２に示されるシステムＳＹＳは、例えば心臓のような任意の器官の画像を取得するために使用されることができる。心臓ＨＲＴの例が、以下の説明において考察される。
【００２０】
心臓ＨＲＴは、図１に示されるような左心室及び右心室ＬＶ及びＲＶ、大動脈ＡＯ、並びに左心房ＬＡ及び右心房ＲＡを含み、動脈血は、左心室ＬＶから大動脈ＡＯへ行き、右心室ＲＶは、右心房ＲＡから受け取られた静脈血を、肺動脈に出すことを思い出されたい。大動脈ＡＯは、大動脈バルブＡＶによって閉じられ、左心房は、僧帽弁ＭＶによって閉じられる。
【００２１】
システムＳＹＳは、図２に示されている。
【００２２】
システムＳＹＳは、全体がプローブＰＲＢを形成するトランスデューサアレイＴＡＲ及びその関連する電子回路素子と協働する。
【００２３】
システムＳＹＳは、
−器官ＨＲＴの画像シーケンスＳＱを取得する（このために、コントローラＣＴＲＬは、プローブＰＲＢを設定する）処理と、
−前記画像シーケンスにおいて組織領域ＰＴを決定する処理と、
−前記組織領域ＰＴの動きに特有のパラメータＰを決定する処理と、
−前記パラメータＰに基づいて、心臓周期に特有のフェーズの組ＰＨを決定する処理と、
−関連するフェーズの組ＰＨに基づいて、前記組織領域ＰＴについて局所的な心機能指標ＬＭＰＩを計算する処理と、
を制御するコントローラＣＴＲＬを有する。
【００２４】
システムＳＹＳは更に、心電図トリガＥＣＧ＿Ｔ、ＬＣＤスクリーンのような、取得された画像シーケンスを表示するスクリーンＳＣＲ、及びユーザインタフェースＭ＿ＵＳＥＲを任意に有する。
【００２５】
コントローラＣＴＲＬは、命令によって予めプログラムされることができ、又は例えばインタフェースＭ＿ＵＳＥＲを介して、システムＳＹＳのユーザによってプログラムされることができるマイクロプロセッサを有することに留意すべきである。
【００２６】
組織領域ＰＴが、画像シーケンス内の少なくとも１つのポイント（例えばピクセル又はボクセル）又は複数のポイント（例えばピクセル又はボクセル）を含むことに留意すべきである。
【００２７】
非制限的な実施例において、コントローラＣＴＲＬは更に、
−前記画像シーケンスＳＱにおいて別の組織領域ＰＴ１を決定する処理と、
−前記他の組織領域ＰＴ１について、心臓周期に特有のフェーズの組ＰＨを決定する処理と、
を制御するように構成される。
【００２８】
システムＳＹＳによって制御される処理は、以下に詳しく記述される。
【００２９】
１）画像シーケンスＳＱの取得。
心臓ＨＲＴの画像シーケンスＳＱを取得するために、プローブＰＲＢが、患者の身体に適用され、非制限的な実施例において心臓の近くの心尖部に適用される。
【００３０】
第１の実施例において、速度画像シーケンス（sequence of velocity images）ＳＱＶＥが取得される。
【００３１】
組織領域の変位の速度を取得するために、ＴＤＩプロセスとして当業者によく知られているカラー組織ドップラーイメージング方法が使用される。結果は、心臓壁の組織領域が、例えばトランスデューサアレイＴＡＲの方へ動くときの、心臓壁の組織領域の色分けされた態様の速度画像シーケンスである。通常、赤色は、組織領域の収縮（トランスデューサに向かう動き）に関連し、青色は、緩和（トランスデューサから離れる動き）に関連する。それゆえ、画像が赤いほど、組織はより収縮し、トランスデューサアレイＴＡＲのほうに動く。これに対して、画像が青いほど、組織はより弛緩し、トランスデューサアレイＴＡＲから離れるほうに動く。
【００３２】
このＴＤＩプロセスは、トランスデューサアレイＴＡＲの軸に沿った組織領域の速度の測定における良好な時間分解能を可能にするという利点をもつ。
【００３３】
第２の実施例において、２次元又は３次元のグレーレベル画像ＳＱＧＲが取得される。
【００３４】
この第２の実施例の利点は以下である：
−グレーレベルのシーケンスはすでに臨床プロセスの一部であり、追加の取得が必要とされないので、ＴＤＩプロセスに必要とされるような特定のプロトコルプロシージャチューニングを回避することである。
−トランスデューサ方向の動きだけが利用できるＴＤＩプロセスに対して、縦方向の軸及び半径方向の軸の２つの軸に沿ったピクセルの動きが、利用可能である。それ故、グレーレベル画像のシーケンスのピクセルの動きは、この第２の実施例の場合、より正確である。
【００３５】
ユーザがこれらの２つの実施例の間の選択を行えるようにするために、ユーザインタフェースＭ＿ＵＳＥＲは、これらの２つの実施例の間の選択を行うための手段を有する。
【００３６】
２）組織領域ＰＴの決定。
第１の実施例において、システムＳＹＳのユーザは、図３に示すような画像シーケンスＳＱ上の視覚的な評価によって、組織領域ＰＴを選ぶことができる。これを行うために、ユーザは、心臓の組織領域ＰＴ０に対応する選択された位置に、心臓壁内のシーケンスＳＱ上のカーソルＣＵＲＳをポイントする。
【００３７】
第２の実施例において、選択は、後述するように、関連するパラメータに基づいて自動的に実施されることができ、ユーザは、この自動選択を承認し又は否認するための選択を行うことができる。
【００３８】
ユーザがこれらの２つの実施例の間の選択を行えるようにするために、ユーザインタフェースＭ＿ＵＳＥＲは、これらの２つの実施例の間の選択を行うための手段を有する。
【００３９】
３）前記組織領域ＰＴの動きに特有のパラメータＰの決定。
【００４０】
第１の実施例において、パラメータＰは、速度パラメータである。
【００４１】
第２の実施例において、パラメータＰは、変位パラメータである。
【００４２】
第３の実施例において、パラメータＰは、変形とも呼ばれるストレイン及び速度パラメータの組み合わせである。
【００４３】
第４の実施例において、パラメータＰは、速度勾配とも呼ばれるストレインレート及び速度パラメータの組み合わせである。
【００４４】
このパラメータの１つにより、選択された組織領域ＰＴの動きを表す曲線Ｃが規定され、システムＳＹＳのスクリーンＳＣＲに表示されることができる。
【００４５】
速度曲線ＣＶＥについて、Ｘ軸は時間を表し、Ｙ軸は、組織領域ＰＴの動きの速度をセンチメートル／秒で表す。このような曲線の例が、図４に与えられている。ゼロ以下では、領域の動きは、トランスデューサアレイＴＡＲから離れるものであり、ゼロ以上では、領域の動きは、トランスデューサアレイＴＡＲに向かうものである。
【００４６】
変位曲線ＣＤＩについて、Ｘ軸は、時間を表し、Ｙ軸は、領域ＰＴの変位をセンチメートルで表す。変位曲線ＣＤＩは、直前の画像から現在画像までのピクセルの変位を示す。
【００４７】
ストレイン及び速度パラメータの組み合わせに関して、速度曲線及びストレイン曲線が規定される。ストレイン／変形曲線ＣＳＴに関して、Ｘ軸は時間を表し、Ｙ軸は、選択された領域と別の領域との間の変形をパーセンテージで表す。
【００４８】
ストレインレート及び速度パラメータの組み合わせに関して、速度曲線及びストレイン曲線が規定される。ストレインレート／速度勾配曲線ＣＶＧに関して、Ｘ軸は時間を表し、Ｙ軸は、秒−１で規定される。ストレインレート／速度勾配曲線ＣＶＧは、２つの領域間の圧縮又は拡張の速度を表す。
【００４９】
ユーザがこれらの４つの実施例の間の選択を行えるようにするために、ユーザインタフェースＭ＿ＵＳＥＲは、これらの４つのモードの間の選択を行うための手段を有する。
【００５０】
これらの曲線は、ステップ１）において速度画像シーケンスＳＱＶＥ又はグレーレベル画像シーケンスＳＱＧＲのいずれかから取得される画像シーケンスから、直接的又は間接的に推論されることができることに留意すべきであり、ここで、画像シーケンスは、心臓を形成する領域ＰＴの組と関連する曲線Ｃの組である。
【００５１】
速度曲線ＣＶＥは、速度画像シーケンスＳＱＶＥから直接的に推論される。
【００５２】
例えば、変位曲線ＣＤＩは、当業者によく知られたスペックルトラッキング又はテクスチャトラッキングによって、グレーレベル画像シーケンスＳＱＧＲから推論される。
【００５３】
他の例において、曲線Ｃは、曲線又は複数の曲線の（空間的又は時間的な）微分又は積分を実施することによって、別の曲線から推論されることができる。
【００５４】
それゆえ、変位曲線ＣＤＩは、時間積分によって速度曲線ＣＶＥから推論されることができ、速度曲線ＣＶＥは、時間微分によって変位曲線ＣＤＩから推論されることができる。ストレイン／変形曲線ＣＳＴは、空間微分によって２つの変位曲線ＣＤＩから推論されることができる。ストレインレート／速度勾配曲線ＣＶＧは、空間微分によって２つの速度曲線ＣＶＥから推論されることができる。最後に、ストレイン／変形曲線ＣＳＴは、時間積分によってストレインレート曲線ＣＶＧから推論されることができる。図５は、このような変形を示している。
【００５５】
４）前記パラメータＰに基づく心臓周期に特有のフェーズの組ＰＨの決定。
【００５６】
非制限的な実施例において、心臓周期ＣＣを特徴付けるフェーズは、図４に示されるように以下のものである。
−時間ｔ０及びｔ１の間の等容性収縮期（フェーズ）ＩＶＣ、
−時間ｔ１及びｔ２の間の駆出期（フェーズ）ＥＪＣ、
−時間ｔ２及びｔ３の間の等容性弛緩期（フェーズ）ＩＶＲ、及び、
−時間ｔ３及びｔ４の間の弛緩期（フェーズ）ＲＬＸ。
【００５７】
これら４つのフェーズの間、大動脈弁ＡＶ及び僧帽弁ＭＶは、後述されるように開いており又は閉じている。
2010505494.tif 000002
それゆえ、等容性収縮期ＩＶＣの間、心臓は、同じ血液ボリューム内で収縮する。左心室ＬＶの内圧は、増加する。
【００５８】
内圧が大動脈ＡＯの外圧より高い場合、大動脈弁ＡＶが開き、それにより、左心室ＬＶから大動脈ＡＯに血液が駆出する。血液ボリュームの２／３が、健康な心臓において駆出される。これが、駆出期ＥＪＣである。
【００５９】
血液が駆出されると、内圧が減少する。内圧が外圧に等しくなると、大動脈弁ＡＶが閉じる。心臓は拡張する。これは、等容性弛緩期ＩＶＲである。
【００６０】
内圧が左心房ＬＡの外圧より低い場合、僧帽弁が開き、血液が、左心房ＬＡから左心室ＬＶへ行く。これは、弛緩期ＲＬＸである。
【００６１】
最後に、左心室ＬＶの内圧が、大動脈ＡＯの外圧に等しくなると、僧帽弁ＭＶが閉じる。左心室ＬＶが、血液で満たされる。２つの弁ＡＶ及びＭＶが、閉じる。
【００６２】
等容性フェーズの持続時間は、筋肉の強度の重要なインジケータである。この理由は、長い時間は、駆出のための大動脈ＡＯの圧力又は弛緩のための左心房ＬＡの圧力に達するために、筋肉が、ＬＶ腔内の圧力を急速に増加させるに十分強くないことを意味するからである。
【００６３】
フェーズの組が、１心臓周期ＣＣの間に規定されことに留意すべきである。従って、完全な心臓周期について速度曲線を得るために、例えば、心臓の電気的活性及びより詳しくは収縮の開始を示す患者の心電図ＥＣＧが使用される。収縮期が、心臓ＨＲＴが収縮して動脈への血液の駆出をもたらすフェーズであり（収縮期は、等容性収縮期ＩＶＣ及び駆出期ＥＪＣを含む）、拡張期は、心臓ＨＲＴが弛緩する（拡張期は、等容性弛緩期ＩＶＲ及び弛緩期ＲＬＸを含む）フェーズであることを思い出されたい。こうして、画像シーケンスＳＱの取得は、例えば前記心電図ＥＣＧと同期される。同期をとるために、システムＳＹＳは、ＥＣＧトリガＥＣＧ＿Ｔを使用することができる。
【００６４】
このようなフェーズＰＨは、選ばれた現在組織領域ＰＴに関連するパラメータＰから、すなわち関連する曲線Ｃから、推論される。
【００６５】
第１の実施例において、フェーズの組ＰＨは、選択された組織領域ＰＴと関連する曲線Ｃについての視覚的な評価によって規定される。システムＳＹＳのユーザは、自分自身の経験によって、フェーズ及びその対応する時間ｔを測定する。
【００６６】
第２の実施例において、アルゴリズムＡＬＧは、選択された組織領域と関連する曲線Ｃについて、フェーズの組ＰＨを規定するために使用される。第１の変形例において、これは、一般的なフェーズＰＨＳを示す一般的な曲線ＣＳに基づく。一般的な曲線ＣＳは、健康な心臓から来る心臓周期ＣＣの間のフェーズの組ＰＨを示す曲線である。図４は、一般の速度曲線ＣＶＥを示し、図６は、病気の心臓の異常な速度曲線ＣＶＥを示す。フェーズの組ＰＨは、２つの曲線ＣＳ及びＣの類似性によって、一般のフェーズＰＨＳから推論される。
【００６７】
第２の変形例において、アルゴリズムＡＬＧは、研究された曲線Ｃのゼロとの交差及び／又は最大、最小の時間、並びに前記曲線Ｃの傾斜の最大及び最小のような他の可能なパラメータに基づく。
【００６８】
前述のように、フェーズの組ＰＨは、速度曲線ＣＶＥ、変位曲線ＣＤＩ、速度曲線ＣＶＥ及びストレイン曲線ＣＳＴの組み合わせ、又は速度曲線ＣＶＥ及びストレインレート曲線ＣＶＧの組み合わせ、から導き出されることができる。
【００６９】
従って、速度曲線ＣＶＥから、４つのフェーズＩＶＣ、ＥＪＣ、ＩＶＲ及びＲＬＸが、直接導き出されることができる。
【００７０】
変位曲線ＣＤＩから、４つのフェーズは、ＣＤＩ上で直接導き出され、又は前記曲線ＣＤＩの時間微分を実施して速度曲線ＣＶＥを与えることによって、導き出されることができる。
【００７１】
ストレイン曲線ＣＳＴから、等容性収縮期の始まり（ｔ０）及び等容性弛緩期ＩＶＲの始まり（ｔ２）の２つのフェーズが、推論されることができる。そののち、２つの他のフェーズＥＪＣ及びＲＬＸが、速度曲線ＣＶＥから推論される。この組み合わせを使用することは興味深い。なぜなら、２つのフェーズＩＶＣ及びＩＶＲは、ストレイン曲線ＣＳＴにおいて検出するのがより容易であり、それらは、例えば速度曲線ＣＶＥにおいて、ゼロ交差の代わりにピークを容易に見つけることによって検出されるからである。実際、速度曲線ＣＶＥにおけるピークは、心臓周期の間のストレインの最大値及び最小値を表し、最大値及び最小値は、それぞれ心筋の弛緩の開始及び収縮の開始に対応する。国際公開第２００４／０９２７６６Ａ１号パンフレットには、このようなストレインピークの検出が、非制限的な例おいて開示されている。
【００７２】
ストレインレート曲線ＣＶＧから、等容性収縮期ＩＶＣの終わり（ｔ１）が、推論されることができる。それから、他のフェーズが、速度曲線ＣＶＥから推論される。
【００７３】
５）関連するフェーズの組ＰＨに基づく、前記組織領域ＰＴの局所的な心機能指標ＬＭＰＩの計算。
ＬＭＰＩインデックスは、等容性収縮時間及び等容性弛緩時間の合計を駆出時間で除算したものとして評価される。
ＬＭＰＩインデックス＝（ＩＶＣ＋ＩＶＳ）／ＥＪＣ
【００７４】
選択された組織領域ＰＴについてフェーズの組ＰＨが、上述したように決定されると、局所的なＬＭＰＩインデックスが計算されることができる。計算される局所的なＬＭＰＩインデックスの値に依存して、例えば急性心筋梗塞のような障害が、当該組織領域ＰＴにあるかどうか推論することが可能である。
【００７５】
局所的なＬＭＰＩインデックスを有する関心は、心臓に損なわれている組織領域ＰＴがあるかどうかを示すことである。従って、他の組織領域ＰＴのＬＭＰＩインデックスを決定することが興味深く、これは後述されるように実施される。
【００７６】
６）前記画像シーケンスにおける別の組織領域ＰＴの決定及び関連するフェーズの組ＰＨの決定。
６．１）別の組織領域ＰＴの決定
第１の実施例において、図７に示されるように、別の組織領域を決定するために、心筋に沿ったラインＬＸが使用される。
【００７７】
第１の変形例において、例えば図７のポイントによってここに表される基準組織領域ＰＴＲ１から始まり、規定された距離だけ間隔を置いて配置されるこのラインＬＸ上の規定された数の組織領域が決定される。
【００７８】
第２の変形例において、少なくとも１つの基準組織領域に基づく、当業者によってよく知られているフロント伝播を使用する。図７に示される例において、２つの基準領域ＰＴＲ１及びＰＴＲ２は、僧帽弁ＭＶの２つの境界上に選択された。フロント伝播は、第１の基準領域ＰＴＲ１から、心筋の壁Ｗを通過するラインＬＸに沿って、第２の基準領域ＰＴＲ２へ行く。各々の新しい領域ＰＴについて、新しい基準領域は、このラインＬＸに沿った先行する領域である。領域ＰＴ１の基準領域は、領域ＰＴＲ１であり、領域ＰＴ２の基準領域は、領域ＰＴ１である、等である。
【００７９】
これらの２つの第１の変形例の非制限的な実施例において、組織領域ＰＴは、その長さがラインＬＸに垂直であるように選択され、前記領域ＰＴ内のただ１つのピクセルＰＸが、前記領域ＰＴに関連するフェーズの組ＰＨを計算するために考慮される。このような領域は、ＰＴ３として図７に示されている。従って、このような領域のピクセルの動きは、前記領域の他のピクセルの動きと同様であるので、計算される唯一のフェーズの組は、前記領域ＰＴのすべてのピクセルＰＸを代表する。こうして、計算は、より簡素であり、より速い。
【００８０】
これら２つの変形例の他の非制限的な実施例において、決定は、図７の矢印によって示されるように前方及び後方に実施されることができる。これにより、以下に記述されるフェーズの組の決定がより正確になりうる。
【００８１】
第２の実施例において、フロント伝播は、ラインＬＸを使用せずに使用されることができる。
【００８２】
別の組織領域ＰＴ１、ＰＴ２...等が規定されると、関連する曲線Ｃ１、Ｃ２...等に対応するパラメータＰが、ステップ３）に上述されたように自動的に決定されることに留意すべきである。
【００８３】
６．２）別の組織領域ＰＴ１が選択されると、関連するフェーズの組が、後述されるように規定される。非制限的な実施例において、決定は、当業者によってよく知られた動的プログラミングに基づくＤＴＷと呼ばれる動的時間ワーピングにより実施される。ＤＴＷは、２つの曲線間の相関付けを行うことを可能にする。
【００８４】
第１のステップにおいて、例えばフロント伝播によって見つけられる現在組織領域ＰＴ１の曲線Ｃ１と、基準領域ＰＴＲの基準曲線ＣＲとの間の相関付けが、実施される。
【００８５】
相関付けを実施するために、図８に示されるように、時間−時間マトリクスが、これらの２つの曲線ＣＲ及びＣ１の間の時間アライメントを視覚化するために使用される。図８において、基準曲線ＣＲが側方を上がっており、曲線Ｃ１は、下部に沿って進む。時間マトリクスが、心臓周期ＣＣについて描かれている。この非制限的な例において、２つの速度曲線が使用され、前記速度曲線を表す２つのベクトルＶＲ及びＶ１が使用される。これらのベクトルは、基準領域ＰＴＲ及び現在領域ＰＴ１を特徴づける。非制限的な変形例において、これらのベクトルは、曲線を形成するいくつかの値からなる。
【００８６】
時間アライメントは、相関パスＰＴＨによって表される。２つの曲線ＣＲ及びＣ１が同一である場合、時間アライメントは、図８に示すような４５度の傾斜を有する前記マトリクスの対角線である相関パスＰＴＨＲによって表される。現在曲線Ｃ１が基準曲線ＣＲと同一であるが、時間の拡張を有する場合、時間アライメントは、４５度より小さい傾斜を有する前記マトリクスの対角線（図示せず）である相関パスＰＴＨＲによって表される。図８の例において、２つの曲線ＣＲ及びＣ１は、同一ではない。相関パスＰＴＨ１が計算され、時間アライメントを視覚化するために描かれている。
【００８７】
第２のステップにおいて、現在曲線Ｃ１のフェーズが、図９に示すように、前記相関パスＰＴＨ１の助けを借りて決定される。基準曲線ＣＲの第１のフェーズである等容性収縮期ＩＶＣに対応する間隔が、相関パスＰＴＨ１に投影され、間隔ＩＶＣ１を与える。同じことが、３つの他のフェーズである駆出期、等容性弛緩期及び弛緩期について実施される。従って、フェーズＩＶＣ１、ＥＪＣ１、ＩＶＲ１及びＲＬＸ１が、現在組織領域ＰＴ１に対応する現在曲線Ｃ１について見つけられる。
【００８８】
前記ＤＴＷプロセスの第１の変形例において、心筋に沿ったラインＬＸがフロント伝播によって使用されるとき、計算された現在領域ＰＴに対するフェーズの組は、後述するように、修正されることができる。図１０は、複数の領域ＰＴ１乃至ＰＴｎ―１及びフロント伝播の開始のための２つの基準領域である領域ＰＴＲ１及びＰＴＲ２について計算されるフェーズの組を示している。フェーズの組は、水平軸上に表わされ、領域は、垂直軸上に表されている。互いに近い２つの領域の動きは同質であるので、それらのフェーズの組はあまり異なるはずがない。これは、それらの個々の値が、互いに近いものでなければならないことを意味する。従って、フロント伝播の間のそれぞれ異なるフェーズの組の発展は、同質であるはずである。そうでない場合、これは、ＤＴＷの計算、ゆえに現在領域ＰＴのフェーズの規定に、エラーがありえることを意味し、計算が、再び実施されうる。図１０において、それぞれ異なる近傍の組織領域ＰＴについての各フェーズＩＶＣ、ＥＪＣ、ＩＶＣ及びＲＬＸの発展が、それぞれラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４によって示されている。第１のラインＬ１及び最後の２つのラインＬ３及びＬ４は、同質に発展する。第２のラインＬ２は、領域ＰＴ２に関するブレークＢを示す。計算の誤りがある。従って、ＤＴＷは、この領域ＰＴ２について再び計算される。
【００８９】
ＤＴＷの第２の変形例において、１つの領域ＰＴについて２つのフェーズの組が計算されることができ、平均が、良好なフェーズの組ＰＨとして保持されることができる。これは、前述したように前方及び後方に進む領域の決定のために適用されることができる。
【００９０】
第１及び第２の変形例は、一緒に組み合わせられることができる。
【００９１】
このＤＴＷステップ終了後、ステップ６及び７は、ストップ基準まで、他の組織領域ＰＴについて、再び実施される。ストップ基準は、非制限的な例において、ユーザによって境界を決められた複数の組織領域ＰＴを含む組織のゾーンＺであってもよい。
【００９２】
７）それらの関連するフェーズの組ＰＨに基づく、他の組織領域ＰＴの局所的なＬＭＰＩインデックスの計算。
【００９３】
従って、画像シーケンスＳＱ上の異なる組織領域ＰＴについてフェーズの組ＰＨが決定されるので、それらの領域に関連するすべての局所的なＬＭＰＩインデックスが利用可能であり、ステップ５）において前述したように計算されることができる。
【００９４】
８）局所的なＬＭＰＩインデックスによってパラメータ化されるカラー画像の表示。
システムＳＹＳのユーザは、損なわれているかもしれない又は損なわれていない組織領域を容易に知ることができる。例えば、赤色は、大きいＬＭＰＩ値に関連することができ、青色は、低い値に関連することができ、又はＬＭＰＩ値の平均に対するカラー表示もありうる。
【００９５】
要約として、図１１は、本発明に従う医用イメージング方法を示しており、そこで、システムＳＹＳによって制御されるそれぞれ異なる処理を見ることが可能である。当然ながら、いくつかの処理は、並列に実施されることができる。例えば、ステップ１及び３は、並列に実施されることができる。
【００９６】
従って、記述される本発明のイメージングシステムは、以下の利点を有する：
−本発明のイメージングシステムは、収縮及び拡張機能を考慮しており、心拍数及び血圧から独立している。
−心不全は、冠状動脈疾患、突発性心筋症及び心臓弁膜症を含む複数の病因を有し、心筋レベルの障害は、組み合わされた収縮及び拡張機能障害、単独の収縮機能障害又は単独の拡張機能障害によるものでありうる。従って、本願発明によるシステムは、左心室の収縮機能のみを測定することを許すシステムよりも有利である。
−システムは、等価な心室の機能障害に関して、臨床的に心不全の患者を、心不全のない患者から区別することを可能にする。
【００９７】
上述の実施例は、本発明を制限するものではなく、説明するものであり、当業者であれば、添付の請求項に記載の本発明の範囲から逸脱することなく、多くの代替の実施例を設計することができることに留意すべきである。
【００９８】
例えば、ＬＭＰＩは、３Ｄデータを使用して３次元で計算されることができる。ＬＭＰＩは、左心室ＬＶのみではなく、例えば右心室ＲＶのような他の心臓腔についても計算されることができる。実施例は、任意のイメージングモダリティに制限されないことにも留意されたい。本発明は、速度情報又は解剖学的画像シーケンスを取得することができるいかなるシステムにも適用されることができる。
【００９９】
システムＳＹＳは、非制限的な実施例において、超音波画像に適用されることができる。このケースでは、プローブＰＲＢは、超音波プローブであり、取得される画像シーケンスＳＱは、超音波画像シーケンスである。
【０１００】
請求項において、括弧内に記載されるいかなる参照符号も、請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。「有する、含む」等の語は、全体として任意の請求項又は明細書に挙げられたもの以外の構成要素又はステップの存在を除外しない。単数形で言及される構成要素は、そのような構成要素の複数性を除外せず、その逆もまた同じである。
【０１０１】
本発明は、いくつかの別個の構成要素を有するハードウェアによって実現されることが可能であり、適切にプログラムされたコンピュータによって実現されることも可能である。いくつかの手段を列挙している装置の請求項において、これらの手段のいくつかは、全く同一のハードウェアアイテムによって実施されることができる。特定の手段が、互いに異なる従属請求項に詳述されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すわけではない。
【図１】
2010505494.tif 000003
【図２】
2010505494.tif 000004
【図３】
2010505494.tif 000005
【図４】
2010505494.tif 000006
【図５】
2010505494.tif 000007
【図６】
2010505494.tif 000008
【図７】
2010505494.tif 000009
【図８】
2010505494.tif 000010
【図９】
2010505494.tif 000011
【図１０】
2010505494.tif 000012
【図１１】
2010505494.tif 000013
【国際調査報告】
2010505494.tif 000014
2010505494.tif 000015
2010505494.tif 000016