(57)【要約】画像処理装置および方法は、入力として、術前参照画像（OP）および血管造影画像（A1〜A3）のストリーム（A）を取る。血管造影画像（A1〜A3）のストリーム（A）のうちから、参照画像（PO）における複数のあらかじめ定義された関心領域（ROIa〜c）に基づいて、表示されたときに関心領域（ROIa〜c）のそれぞれのものを最もよく示す血管造影画像が検出される。検出された血管造影画像は前記関心領域と関連付けられて、関連データ構造（DS）を形成する。グラフィカル・ユーザー・インターフェース（GUI）が生成される。前記グラフィカル・ユーザー・インターフェース（GUI）は、ユーザーが前記グラフィカル・ユーザー・インターフェース（GUI）上で前記関心領域（ROIa〜c）のうち任意のものを選択したときに、前記関連データ構造（DS）に基づいて、関連付けられた血管造影を取り出すことを許容する。
2015519987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理装置であって：
フレームのストリームを受領する入力ユニットであって、前記フレームのストリームは、ある体積の造影剤が関心のある対象を通じて伝搬し、前記造影剤体積が複数の関心領域を通過し、該造影剤体積が対象を通じて伝搬するにつれて前記複数の関心領域のそれぞれのものを灌流する間に取得されたものである、入力ユニットと；
前記フレームの複数を術前参照画像データ・セット上に位置合わせするよう構成された位置合わせユニットであって、前記参照画像セットは前記関心領域のうち少なくとも一つの関心領域のセグメンテーションを含む、位置合わせユニットと；
前記少なくとも一つのROIセグメンテーションについて、前記少なくとも一つの関心領域における造影剤体積の濃度があらかじめ定義された閾値より高い時点において取得された主フレームを同定するよう構成された同定器と；
前記少なくとも一つのROIセグメンテーションを、同定された前記主フレームと関連付け、それにより関連ROI‐フレーム・データ構造を形成するよう構成された関連付け器と；
前記関連データ構造に基づいてユーザー・インターフェース（UI）を生成するよう構成された出力ユニットであって、前記UIは画面上に表示されるとき、ユーザーが前記少なくとも一つの関心領域を選択することを許容し、該出力ユニットは、前記選択に応答して、前記画面を制御して前記選択されたROIセグメンテーションに関連付けられた前記主フレームを表示させ、前記ユーザー・インターフェースはそれによりユーザーに対して前記フレームのストリームを通じた時間的ナビゲーションを提供する、出力ユニットとを有する、
装置。
【請求項２】
前記同定器は、前記それぞれの主フレームの前または後に取得された少なくとも一つのさらなるフレームをさらに同定するよう構成され、関連付け器は前記さらなるフレームを前記少なくとも一つのROIセグメンテーションと関連付けるよう構成され、前記データ構造はそれにより、各ROIについて、造影剤灌流のタイムラインを記録する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記関連付け器は、前記少なくとも一つの関心領域に対して、前記少なくとも一つのROIにおける造影剤濃度の発展を示す局所化された曲線を関連付けるよう構成され、前記曲線は、前記主フレームおよびさらなるフレーム内の画像情報に基づく、請求項２記載の装置。
【請求項４】
当該装置が、造影剤が対象を通じて伝搬するにつれて、前記データ構造を更新する、請求項１ないし３のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項５】
生成されるUIは、前記ROIの前記少なくとも一つのROIに関連付けられた少なくとも一つの対話用ボタンを含み、前記ボタンは、前記少なくとも一つの関心領域の解剖学的名称または機能を示す注釈を帯びており、前記ボタンは、ユーザーが前記少なくとも一つの関心領域の選択を実施できるようにする、請求項１ないし４のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項６】
前記UIは、ユーザーが、前記少なくとも一つの関心領域に関連付けられた前記主フレームおよび前記少なくとも一つのさらなるフレームを通じてトグルすることを許容する、あるいは、形成された前記データ構造が前記関心領域のうちからのあるさらなる関心領域を含む場合、前記UIは、ユーザーが、前記少なくとも一つの関心領域および前記さらなる関心領域のうちからのユーザー定義可能なセレクションの任意のものに関連付けられた前記主フレームおよび前記さらなるフレームを通じてトグルすることを許容する、請求項２ないし５のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項７】
前記ストリームが、対象の、X線撮像装置によって取得された血管造影図のシーケンスである、請求項１ないし６のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項８】
前記参照画像データ・セットは、対象の3D  CTまたはMR画像体積である、請求項１ないし７のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項９】
画像処理の方法であって：
フレームのストリームを受領する段階であって、前記フレームのストリームは、ある体積の造影剤が関心のある対象を通じて伝搬し、前記造影剤体積が複数の関心領域を通過し、該造影剤体積が対象を通じて伝搬するにつれて前記複数の関心領域のそれぞれのものを灌流する間に取得されたものである、段階と；
前記フレームの複数を術前参照画像データ・セット上に位置合わせする段階であって、前記参照画像セットは前記関心領域のうち前記少なくとも一つの関心領域のセグメンテーションを含む、段階と；
前記少なくとも一つの関心領域について、前記少なくとも一つの関心領域における造影剤体積の濃度があらかじめ定義された閾値より高い時点において取得された主フレームを同定する段階と；
前記少なくとも一つの関心領域を、同定された前記主フレームと関連付け、それにより関連ROI‐フレーム・データ構造を形成する段階と；
前記関連付けられたデータ構造に基づいてユーザー・インターフェース（UI）を生成する段階であって、前記UIは画面上に表示されるとき、ユーザーが前記少なくとも一つの関心領域を選択することを許容し、該出力ユニットは、前記選択に応答して、前記画面を制御して前記選択された関心領域に関連付けられた前記主フレームを表示させ、前記ユーザー・インターフェースはそれによりユーザーに対して前記フレームのストリームを通じた時間的ナビゲーションを提供する、段階とを含む、
方法。
【請求項１０】
前記同定する段階は、前記主フレームの前または後に取得されたさらなるフレームをさらに同定することを含み、前記関連付け器は前記さらなるフレームを前記少なくとも一つの関心領域と関連付けるよう構成され、前記データ構造はそれにより、前記少なくとも一つの関心領域について、造影剤灌流のタイムラインを記録する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記データ構造をさらなる画像後処理器に回送する段階をさらに含む、請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
請求項１ないし８のうちいずれか一項記載の装置と；
前記フレームのストリームを供給するX線撮像装置と；
前記画面とを有する、
画像処理システム。
【請求項１３】
前記画面上に表示されるときに請求項１ないし８のうちいずれか一項記載の装置によって生成される前記UI。
【請求項１４】
請求項１ないし８のうちいずれか一項記載の装置を制御して、請求項９ないし１１のうちいずれか一項記載の方法段階を実行させるためのコンピュータ・プログラム。
【請求項１５】
請求項１４記載のコンピュータ・プログラムを記憶しているコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、画像処理システム、コンピュータ・プログラム要素およびコンピュータ可読媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
血管内介入の間、たとえばステントを配備するために、標的または処置領域に到達するようカテーテルが患者の脈管系に挿入される。これは一般に、X線透視制御のもとに行なわれる。脈管構造はよく見えないので、個別的なカテーテルを使って造影剤が注入されることがある。血管造影術の際には、造影剤は血流とともに脈管系を通じて伝搬する。標的となる解剖構造が最もよく見えるフレームが一般に選択され、その後、ライブ画像の隣に表示される。
【０００３】
しかしながら、血管内動脈瘤修復（EVAR:  Endovascular  Aneurysm  Repair）のようないくつかの介入では、造影剤が検査対象に投与される領域が標的領域から比較的遠い。
【０００４】
さらに、単一の介入セッションの間に、遠く離れて拡散しており、単一の血管造影セッション内にスクリーンされる必要があるいくつかの関心のある解剖学的領域があることがある。たとえば、EVAR介入は、腎動脈から大腿動脈までに及ぶ広い領域をカバーする。こうした状況では、すべての標的領域をカバーするためには、いくつかのフレームの選択が必要とされる。
【０００５】
カテーテルの「ライブ」先端位置を使って血管造影図のフレームを選択する方法が出願人の特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第2010/0063389号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、血管造影図をナビゲートするのを助ける装置が必要とされていることがありうる。本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決され、さらなる実施形態は従属請求項に組み込まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の以下の記述される諸側面は、画像処理方法、画像処理システム、コンピュータ・プログラム要素およびコンピュータ可読媒体に等しく当てはまることを注意しておくべきである。
【０００９】
本発明のある側面によれば、画像処理装置であって：
フレームのストリームを受領する入力ユニットであって、前記フレームのストリームは、ある体積の造影剤が関心対象を通じて伝搬し、前記造影剤の体積は複数の関心領域（ROI）を通過し、該造影剤体積が対象を通じて伝搬するにつれて前記複数のROIのそれぞれのものを灌流する間に取得されたものである、入力ユニットと；
前記フレームの複数を術前参照画像データ・セット上に位置合わせするよう構成された位置合わせユニットであって、前記参照画像セットは前記ROIのセグメンテーションを含む、位置合わせユニットと；
前記ROIの前記複数のそれぞれについて、それぞれのROIにおける造影剤体積の濃度があらかじめ定義された閾値より高い時点において取得された主フレームを同定するよう構成された同定器と；
前記複数のROIのそれぞれを、同定された前記主フレームの対応するものと関連付け、それにより関連（associative）ROI‐フレーム・データ構造を形成するよう構成された関連付け器と；
前記関連付けられたデータ構造に基づいてユーザー・インターフェース（UI）を生成するよう構成された出力ユニットであって、前記UIは画面上に表示されるとき、ユーザーが前記ROIのうちの任意のものを選択することを許容し、該出力ユニットは、前記選択に応答して、前記画面を制御して前記選択されたROIに関連付けられた主フレームを表示させ、前記ユーザー・インターフェースはそれによりユーザーに対して前記フレームのストリームを通じた時間的ナビゲーションを提供する、出力ユニットとを有する、
装置が提供される。
【００１０】
ある実施形態によれば、前記ストリームまたはシーケンスのフレームは、X線撮像装置によって取得された血管造影図（「アンギオ」）であり、前記ROIのうちの少なくとも一つのROIの少なくとも一つの投影ビューを含む。ある実施形態では、前記ROIは、介入の間に前記アンギオが取得されるその介入のために有意であると考えられる患者の解剖構造の一部である。
【００１１】
ある実施形態では、同定され、主フレームとしてフラグを立てられ、次いで関連付け器に回送されるのは、それぞれのROIにおける最高または最大造影剤濃度をもつフレームである。造影剤濃度閾値は、それぞれのフレームにおける灌流されるROIのフットプリントに対応するそれぞれの画像部分における画像コントラストに直接関係している。前記ROIフットプリントは、フレームの像平面のフットプリントの境界の外部の画像部分に比較して、（ピクセル値の点で）より高いコントラストで際だち、よって、フレームを画面上に表示するときに該フレームについて選ばれるピクセル値からグレースケールへのエンコードまたはマッピングに依存して、前記画像部分よりも通常「暗く」または明るく見える。したがって、同定器は、ある実施形態では、それぞれの関心領域において十分な造影剤濃度があったときに取得されたフレームを同定するために、ピクセル値の閾値処理を使う。ある実施形態によれば、閾値は、「主」フレームが同定されるよう、すなわちフレームがそれぞれのROIにおける造影剤濃度が実質的にその最大にあるときに取得されるよう選ばれ、よって、当該領域は、ストリーム内の他のフレームに比べて最も暗く、または最良のコントラストをもって示される。ある画像部分についてのコントラスト閾値は、前記部分の境界を横断する平均ピクセル・グレー値勾配または前記領域の境界によって囲まれるピクセル・グレー値の平均あるいは時間を追った前記平均値の発展を用いて定義されてもよい。
【００１２】
セグメンテーションされたまたは輪郭指定されたROIは、前記参照画像においてユーザーによってあらかじめ定義された部分である。よって、前記参照画像は、そのセグメンテーションされたROIを介して、関連付け器を、データ構造を構築するその動作において「案内」する。ユーザーは、アンギオのストリームが受領される前に、前記参照画像において、セグメンテーションを手動で実施しても、あるいは半自動的セグメンテーション器を介して実施してもよい。ある実施形態では、関心領域は、好適にプログラムされた自動化されたセグメンテーション器によって生成される。ある実施形態では、3Dまたは2Dの前記セグメンテーションを含む前記参照画像データ・セットは、前記ROIのビューを含むよう対象について撮影された3D  CTまたはMR画像体積である。しかしながら、他の実施形態では、前記参照画像は2D画像であってもよい。前記参照画像は術前画像である。つまり、アンギオのストリームが取得される前に対象から取得される。
【００１３】
画像プロセッサIPによって生成されるデータ構造は、各ROIについて一つある「ローカル」なタイムラインの族として見ることができる。各タイムラインは、関連付けられた諸フレームによって、血管造影術の間のそれぞれのROIの造影剤による灌流を示す。ある実施形態では、ライムラインの前記族から生成されるグローバルなタイムラインもある。グローバルなタイムラインにおいては、前記ROIを含む灌流される解剖学的構造の集合が各フレームに関連付けられ、灌流発展曲線がそれから計算され、それぞれの解剖学的構造に関連付けられることができる。
【００１４】
ある実施形態によれば、グローバルなタイムラインは、フレーム・インデックスと、前記術前画像データ・セットにおいて前記ROIに対応するラベルとの間のマッピングである。前記ROIはそれぞれの解剖学的名称をもって注釈付けされていてもよい。各フレーム・インデックスはラベルの集合に関連付けられる。各ラベルは、ピクセル輝度の点で前記コントラスト閾値によって指定されるレベルで造影剤をもって灌流または充満されるROIを指す。ローカルなタイムラインでは、各ラベルは、該ラベルによって指示されるROIが最も可視であるフレームに関連付けられる、あるいはコントラスト（または前記フレームの取得時点における造影剤の濃度）が少なくとも指定されたようなものであるフレーム・インデックスの集合に関連付けられる。
【００１５】
ある実施形態によれば、本装置は、前記ROIのセグメンテーションに加えて前記術前参照においてやはりセグメンテーションがある「中間解剖学的構造」を含めることによって、前記データ構造を拡張するよう構成される。
【００１６】
本装置は、血管造影図の受領されたストリーム内の「意味的な（semantic）」時間的ナビゲーションをユーザーに対して提供する。ユーザーが「最もよく」造影剤で充満された（灌流された）アンギオ・フレームにおいて見たいROIの解剖学的名称、すなわちラベルを指定すると、関連するフレームが取り出されることができるからである。本装置は、自動的にバックグラウンド適切フレームを選択し、ユーザー要求に際して利用可能にすることによって、介入担当者が手順の間、フレームのストリーム内で容易にナビゲートすることを助ける。生成されるデータ構造、すなわちグローバルなタイムラインまたはローカルなタイムラインの族も、その後の処理ステップの入力として使われてもよい。
【００１７】
カテーテル先端のような生体中医療デバイスの実際の「ライブ」な存在は必要とされない。その代わり、本稿で提案される装置は、データ構造を得るために、単に、参照画像および受領されたアンギオからの画像内情報を使う。形成されるデータ構造は、十分なコントラストで前記ROIの所望されるものを示すまたは示す血管造影図の取り出しを容易にする。
【００１８】
ある実施形態によれば、同定器は、前記それぞれの主フレームの前または後に取得されるフレームをさらに同定するよう構成され、関連付け器は同様に前記さらなるフレームを前記ROIのそれぞれのものと関連付けるよう構成され、それにより前記データ構造は、各ROIについて、造影剤灌流のタイムラインを記録する。換言すれば、前記それぞれのさらなるフレームは、それぞれの関心領域を通じる造影剤の前記体積の通過を記録する。この実施形態では、閾値は、それぞれのROIにおける造影剤の濃度がいまだ十分高いが、主フレームについてほど高くはないフレームをも同定するよう選ばれてもよい。前記さらなるフレームをデータ構造中に含めることは、前記ROIのうちのユーザー選択されたもの（単数または複数）における造影剤濃度のローカルな発展を示すアンギオの取り出しを容易にする。
【００１９】
ある実施形態によれば、関連付け器は、各ROIについて、それぞれのROIにおける造影剤濃度の発展を示す局所化された曲線を関連付けるよう構成されている。前記曲線は、主フレームおよびさらなるフレームのそれぞれのシーケンスにおける画像情報に基づく。
【００２０】
ある実施形態によれば、本装置は、造影剤が対象を通じて伝搬し、より多くのアンギオが受領されるにつれて、データ構造を更新する。
【００２１】
ある実施形態によれば、生成されるUIは、それぞれが前記ROIのそれぞれのものに関連付けられた対話用ボタンを含むグラフィカルUI（GUI）である。各ボタンは、それぞれのROIの解剖学的名称または機能を示す注釈を帯びている。
【００２２】
ある実施形態によれば、UIは、ユーザーが、前記ROIのうちからのそれぞれのROIに関連付けられた主フレームおよびさらなるフレームを通じて、あるいは前記ROIのうちからのユーザー定義可能なセレクションの任意のものに関連付けられた主フレームおよびさらなるフレームを通じて、トグルすることを許容する。
【００２３】
ある実施形態によれば、タイムラインは、GUI上に各ラベルを色の棒としてレンダリングすることによって表現されてもよい。色の棒は、それぞれのラベルによって参照される解剖学的構造が、当該フレームの取得時点において存在する造影剤の量のため十分なコントラストで表示可能であるフレームのインデックスに沿って、フレーム・インデックスの表示されるテーブルにおいて延びる。
【００２４】
本発明は、X線心カテ室システムにおいて使用されてもよい。
【００２５】
いくつかの実施形態では、画像プロセッサは、前記複数のROIのうちの各ROIに対してではなく、前記複数のROIのうちからの一つのROIに対して、あるいは前記複数のROIのうちからのユーザー定義されたサブセレクションに対してのみ動作してもよいことは理解される。いくつかの実施形態では、前記術前参照は単一のROIのみを、前記単一ROIについての一つのセグメンテーションとともに含んでいてもよい。それらの実施形態においては、主フレームおよびさらなる諸フレームが同定器によって同定され、次いで関連付け器によってそれぞれ関連付けされるのは、前記一つのROIについて、あるいは前記サブセレクションされたROIのそれぞれについてのみである。したがって、データ構造は、極端な場合には、一つの関連付け、あるいは前記参照画像中の前記複数のセグメンテーションされたROI中のROIの数より少ない関連付けのみを含むことがある。
【００２６】
定義
血管造影図（「アンギオ」）は、造影剤が対象の脈管構造に存在し、それによりX線画像取得の間、該脈管構造に不透明さを与えたあとに撮影される2D投影画像である。X線透視（Fluoroscopy）2D投影画像では、造影剤は存在せず、よって、X線透視画像が表示されるときに見えるのは一般には（骨、厚い筋組織などといった他の放射不透明物質とともに）カテーテルのような医療デバイスのみであり、脈管構造軟組織はX線透視画像が表示されるときに識別可能ではない。
【００２７】
「ビュー」および「投影方向」は本稿では交換可能に使われる。
【００２８】
「タグ」は、前記術前参照画像またはデータにおけるROIの名称またはラベルを表わしうる。
【００２９】
「セグメンテーション（segmentation）」または「輪郭指定（delineation）」は本稿では交換可能に使われ、操作者またはアルゴリズムによって、参照画像中に表現されるROIに対して実施される。その後画像プロセッサに入力されるのは、それらの輪郭指定またはセグメンテーションである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
ここで、本発明の例示的な実施形態について、以下の図面を参照して述べる。
【図１】画像処理システムのブロック図である。
【図２】造影剤がある解剖学的領域の概略図である。
【図３】図１のシステムにおける画像プロセッサのブロック図である。
【図４】画像処理方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、Cアーム型のX線撮像装置を含む画像処理システムを示している。X線撮像装置１００は、介入において、対象〔オブジェクト〕OB（たとえば患者）のX線投影画像A1〜A3のストリームまたはシーケンスを捕捉するために使われる。ある実施形態では、関心のある器官はEVAR介入における患者の骨盤領域である。
【００３２】
対象OBまたは患者は、介入の間、検査テーブル上に置かれる。撮像装置１００は、ベアリング上で軸支される剛性のCアーム構造を有する。軸支（journaling）は、軸支を通じて第一の軸のまわりのCアームの回転を許容する。このように、Cアーム構造は、対象OBのまわりにさまざまな回転角αで位置決めされることができる。Cアームはさらに、前記第一の軸に垂直な軸のまわりに回転可能であり、それにより種々の角形成角（angulation  angle）βを取り、それによりCアームは少なくとも二つの自由度を享受する。しかしながら、当業者は、角度α／βを用いたCアームの自由度の上記の特徴付けは例解のためであり、Cアーム撮像幾何の完全な特徴付けは実は二つより多くの自由度をもつことを認識するであろう。
【００３３】
Cアーム１４０は、その一端にX線源Xを、他端にX線源Xに対して向かい合う空間的関係にある検出器Sを担持する。検出器Sは検出器セルのアレイ（図示せず）を含む。
【００３４】
X線源XからX線が放出される。X線は対象OBを通り、次いで検出器Xにおいて検出される。X線はX線ビームpから形成される。
【００３５】
各X線ビームpは、対象OBの脈管構造を通過し、これに入射する際に減衰させられる。検出器Sで検出されるのはこの減衰したX線ビームである。
【００３６】
X線ビームが脈管構造に当たる入射角（「投影方向」）は、回転角αおよび角形成角βの対（α,β）によって定義される。個々の各X線ビームpが経験する減衰の度合いは、線pが通過する組織の型および量に依存する。減衰した各X線ビームpは検出器セルに入射し、そこで減衰の度合いに逆比例する電気信号を生成する。入射するX線ビームpについて各検出器セルにおいて生成された電気信号は、その後、データ取得システム（図示せず）を介して、対応するグレー値をエンコードするピクセル値に変換される。ピクセル値はその後、特定の投影方向（α,β）において撮影された投影画像を形成するマトリクス構造に格納される。角度（α,β）は、可能性としてはビームと患者の間の空間的関係を指定するためのさらなるパラメータを含む、撮像幾何をなす。Cアーム撮像装置以外の撮像装置では、異なる角または他の量が患者に対する投影方向を指定することが理解される。
【００３７】
対象OBの画像取得期または介入の間に、投影画像のストリームAが取得される。個々の投影画像A1、A2、A3は一般に異なる投影方向に沿って取得され、いくつかのアンギオは所与の期間を通じて同じ撮像幾何について取得される。投影画像のシーケンスAは次いで、のちの取り出しのためにデータベース（図示せず）に記憶されてもよい。投影画像A1〜A3はDICOMフォーマットで格納されてもよい。DICOMフォーマットは、各投影画像について、それが取得された投影方向をその取得時刻tとともにエンコードするメタデータを含む。
【００３８】
脈管構造自身は、全く放射不透明性をもたないか、周囲の組織よりかなり低い放射不透明性をもつ。これはつまり、脈管構造の投影（「フットプリント」）は通常は投影画像A1〜A3において可視ではないということである。これを是正するために、Cアーム撮像装置１００による画像取得の少し前に、造影剤CAのある体積が、パワー・インジェクターのような好適な造影剤投与器CAAを介して患者OBに投与される。造影剤は対象OBの脈管構造を通じて徐々に伝搬し、よって該脈管構造に放射不透明性を与える。造影剤のため、各投影画像A1〜A3（血管造影図または「アンギオ」としても知られる）は、脈管構造または器官の、それぞれの画像A1、A2またはA3が撮影される時点で灌流されている部分の、ある投影方向に沿った投影ビューまたはフットプリントを含む。
【００３９】
介入の間に取得されたアンギオA1〜A3のストリームAまたはシーケンスは高次元画像データ・ブロックをなし、これは介入が進んでますます多くのアンギオA1〜A3が取得されるにつれて徐々に増大する。
【００４０】
介入は約5分にわたって続くことがあり、個々のフレームA1〜A3は腹部介入については毎秒約3フレーム、心臓介入については毎秒15フレームまでのレートで取得されてもよい。したがって、ストリーム中のフレームAの総数は簡単に、数百フレーム、またさらには千を超える画像A1〜A3に上ることがある。各フレームA1〜A3が各位置x,yにおけるピクセル・グレー値の形の二次元画像情報を含み、各画像がその撮像幾何およびその取得時間によってインデックス付けされるので、上記ブロックは多次元である。一般に、介入の間の所与の時点において、複数のフレームが、固定された撮像幾何位置において取得される。
【００４１】
撮像装置Cアーム撮像装置１００の動作は、中央コンピュータ・コンソールCCから人間の操作者によって制御される。コンピュータ・コンソールCCは、たとえば操作者が介入の間に撮像幾何を調整できるようにするジョイスティックのような好適なアクチュエーション手段を含む。コンピュータ・コンソールCCは操作者が個々のフレームA1〜A3を取得するための露出をトリガーすることも（たとえば前記ジョイスティック・コントローラを介して）許容する。コンピュータ・コンソールCCはモニタMと通信する。コンソールCCはまた、個々のアンギオA1〜A3を画面M上で閲覧することを許容する好適なビューワー・ソフトウェアを走らせていてもよい。
【００４２】
対象OBは、一般に、介入の間に検査されるべきいくつかの異なる関心領域ROIa〜ROIcを含む。例は、そうした関心領域ROIa〜cの任意の一つを訪れるカテーテルの導入である。
【００４３】
図２を参照するに、関心OBの解剖学的構造の比較的大きな部分についての概略図が示されている。以前に投与された造影剤の体積CA（「ボーラス」）は、血管Vを通じて流れる血液とともに進行または伝搬し、時間が進むにつれて個々の関心領域ROIa〜cを一つずつ通過し、それにより、関心領域ROIa〜cの任意のものを順に灌流する。
【００４４】
ボーラスは図２では画定された（オーバル）形状をもつものとして示されているが、現実には、前記ボーラスは血管を通じて拡散し、体積は時間が進むにつれてぼやけることが理解される。しかしながら、十分短い時間期間については、図２に描かれるように、ボーラスは、造影剤体積のバルクが集中している動いている点または中心領域と考えることができる。
【００４５】
それぞれの個々の関心領域（ROIa〜c）の造影剤CAの体積による灌流の量は時間とともに変化することが見て取れる。換言すれば、部分ROIa〜cのそれぞれにおける時間に対する造影剤濃度曲線は、おおまかには釣り鐘形の曲線になり、それぞれのピークはそれぞれの位置ROIa〜cにおける造影剤の濃度が最大になるときにある。
【００４６】
いくつかの介入状況では、図２に概略的に示されるように、どの単一のアンギオA1〜A3も比較的大きな解剖学的領域を通じて拡散されている関心領域ROIa〜cのすべてを示すことはできない。さらに、ボーラスのダイナミクスのため、いずれかの単一のROIa〜cが造影剤で灌流されるのが最大になる時点t＝t1,t2またはt3は一般に異なり、よって、ROIa〜cのいずれかが最高コントラストで示されているアンギオA1〜A3は異なる。
【００４７】
ここで、図１に戻って参照するに、画像処理システムはさらに、アンギオのストリームAから、関心領域ROIa〜cの少なくとも一つが、該ROIを最大コントラストでまたは少なくとも、画像内ピクセル値輝度を用いて定義可能な調整可能な閾値より高いコントラストで見ることを許容するよう適切な量の造影剤で満たされているものとして示される、アンギオA1〜A3のうちの「主〔メイン〕」フレームMFを自動的に見出し、選択することによって介入タスクを支援する。主フレームは、造影剤濃度が関心領域ROIa〜cの少なくとも一つにおいて最大であった時点において取得されたものである。換言すれば、主フレームMFは、それぞれのROIa〜cが、該それぞれのROIにおいて造影剤CAによって「最もよく満たされている」ときに見られたまたは取得されたときに最もよく見えるフレームである。
【００４８】
画像プロセッサIPは、入力として、介入のために必要とされる際の血管造影図のストリームAおよび参照画像POを取る。対象OBの参照画像POは以前に取得されたMRまたはCTの3Dデータ体積セットであってもよい。前記参照POの取得のために使われた特定の撮像幾何は、ブロック自身の中でたとえばDICOMメタデータとしてエンコードされると考えられる、あるいはその情報が保持されている好適なデータベースから取得されることができる。
【００４９】
参照画像POは、自動的にまたは操作者によって手動で以前に「タグ付け」されるまたはいくつかの相異なる解剖学的構造にセグメント分割される。該解剖学的構造は、それぞれがROIまたは中間構造である解剖学的構造を表わす、画定された境界をもつ個々に指定可能な画像部分である。セグメント分割された解剖学的構造は、関心領域ROIa〜cを含むが、可能性としてはさらなる解剖学的構造も含む。ある実施形態では、各セグメンテーションは、注釈付けされ、タグによってインデックス付けされ、該タグは、解剖学的データベースにおける検索に際して自然言語記述のストリング（たとえば解剖学的構造の解剖学的名称）に変換されることができる。その投影フットプリントはそれぞれのセグメンテーションによって表わされる。
【００５０】
おおまかな言い方をすれば、装置画像プロセッサIPは、出力として、「ROI‐フレーム」関連データ構造と称されうるデータ構造DSを生成する。データ構造DSにおいて、各関心領域ROIa〜cは、ボーラスがその関心領域ROIa、ROIbまたはROIcを通過している時点に取得されたアンギオのセレクションと関連付けられている。関心領域ROIa、ROIbまたはROIcにそのように関連付けられたアンギオの前記セレクションは、その関心領域ROIa、ROIbまたはROIcについてのそれぞれの主フレームを含む。よって、各関心領域ROIa〜cは、それぞれの位置または領域ROIa〜cにおける造影剤CA濃度の発展を示す「ローカルな」タイムラインTa〜Tcに関連付けられる。
【００５１】
ある実施形態によれば、データ構造DSは拡張されてもよい。拡張されたデータ構造では、はいってくる各アンギオA1〜A3は、それぞれのアンギオA1〜A3において最もよく見えるが、参照画像OPによるようなあらかじめ定義された関心領域ROIa〜cのうちには含まれなくてもよいそれぞれの解剖学的構造に関連付けられる。換言すれば、そのように拡張されたデータ構造は、ボーラスが血管Vを通じて進行し、ボーラスの通過の間にアンギオが取得される間に相続いて灌流される解剖学的構造の「グローバルな」タイムラインをなす。こうして、ボーラスがあらかじめ定義された関心領域の間を進行する際にボーラスが訪れる解剖学的構造が含まれることができる。ある実施形態では、前記データ構造は、「フレーム‐ROI」データ構造に再マッピングまたは変換されてもよく、それにより今や、同定器IDによって以前に決定された、十分なコントラストをもってそれぞれのフレームにおいて示されるそれぞれのROIまたは中間解剖学的構造と関連付けられるのは各フレームとなる。
【００５２】
前記「非ROI」の中間解剖学的構造をも考慮することは、介入の間にそうした構造が予期せずして有意となる場合に柔軟性を加える。これは、初期には意図されていなかったが、それでもたとえば術前参照画像をセグメンテーションするために全自動セグメンテーション器が使用されたときに生成された、術前画像におけるセグメンテーションを考慮に入れることも可能にする。
【００５３】
拡張されているか否かによらず、前記データ構造は、次いで、画面M上に表示するための対話的なグラフィカル・ユーザー・インターフェースGUIをバックエンド支援するために、ユーザー・インターフェース・コントローラUICによって、使用されることができる。該GUIを用いて、操作者は、取得されたアンギオのストリームを通じてナビゲートするために便利に対話できる。該GUIは、アンギオの受領されたストリームAから、介入瞬間について最も有意なアンギオの簡単かつ直観的な取得を提供する。該有意なアンギオは、特定の関心領域ROIa〜cを最もよく示すアンギオまたはそうしたROIのうちユーザー選択可能な集合であってもよい。ユーザーは、関心領域ROIa〜cどうしの間の撮像される血管をボーラスが通過する際にボーラスが訪れた所望される「中間」解剖学的構造をも選択しうる。
【００５４】
ある実施形態によれば、データ構造においてそれぞれのフレームと関連付けられるのは、セグメンテーションされた参照画像POから取得された解剖学的識別子である。参照画像POは、対象OBにおける解剖学的構造の辞書のようなものと考えることができる。それらの解剖学的構造がその後、それぞれのアンギオに割り当てられる。
【００５５】
個々の各アンギオは二つ以上の中間構造または関心領域ROIa〜cを示してもよく、よってただ一つよりも多くの識別子が割り当てられてもよいことは理解される。
【００５６】
ある実施形態によれば、画像プロセッサはリアルタイムまたは「オンライン」で動作し、よってデータ構造DSは、介入の間にアンギオのストリームが取得され、画像プロセッサIPにおいて受領されるにつれて徐々に構築される。
【００５７】
しかしながら、もう一つの、代替的な「オフライン」実施形態では、まず特定の介入についてのすべてのアンギオが取得され、その後画像プロセッサ（IP）に入力されるのはこの完全なストリームである。出力されて利用可能にされるまたはUICに回送されるのはこの完全なデータ構造のみである。先のオンライン実施形態は、「オンザフライ」でのより迅速な処理およびさらなる画像後処理器へのその後の「パイプ処理」または（リアルタイムでの）入力を許容するので、より好ましい。
【００５８】
おおまかな言い方をすれば、画像プロセッサはデータ構造DSを、アンギオの注釈付けされたタイムラインTa〜cの集合または族として出力する。各タイムラインは、それぞれのROIが介入の間にいかにして灌流されるかを表わす。あるいは、画像プロセッサは、灌流される構造のグローバルなタイムラインを出力する。それぞれのアンギオはそれぞれのROIまたは中間解剖学的構造に関連付けられる。タイムラインの前記集合は、GUIにおいてナビゲーション・ツールとして使われてもよい。タイムラインまたはタイムラインによって参照されるフレームは、血管造影図でのROIの境界を計算する自動輪郭指定アルゴリズムのような他の画像プロセッサにも入力として回送されてもよい。そうして計算された境界は、次いで、介入の間に別個のモニタ上に表示され、介入において使われるカテーテルまたはガイドワイヤのシルエットを示す、「ライブ」X線透視画像上のオーバーレイ・グラフィックとして使われることができる。自動輪郭指定ステップは、投影されたROIセグメンテーションの境界とそれぞれの血管造影図に示される実際の境界における差を考慮に入れるために必要とされることがある。
【実施例】
【００５９】
動作
図３を参照して、画像プロセッサIPの動作についてこれからより詳細に説明する。
【００６０】
画像プロセッサIPは好適な入力インターフェースIUを介して、ｉ）注釈付けされ、セグメンテーションされた解剖学的構造をもつ参照画像POと、ｉｉ）アンギオのストリームAとを受領する。参照術前画像POにおける解剖学的領域は、介入の間にスクリーンされるべき対象OBの領域に対応する。意図された関心領域ROIa〜cを含む異なる解剖学的構造が、検出可能であると想定される。よって、前記参照画像を記録するときの造影剤の以前の使用が必要とされていたことがある。
【００６１】
アンギオAは、そのメタデータにおいて、各アンギオA1〜A3を取得するときに使われた、それぞれの取得または撮像幾何をエンコードすると想定される。前記アンギオ撮像幾何は、画像プロセッサIPによって、外部データベース（図示せず）から別個に取得されてもよい。術前参照POのセグメンテーションは、セグメンテーション器Sによって実行された。術前参照画像POにおける解剖学的構造のセグメンテーションまたはタグ付けは、3D体積中の識別可能な解剖学的構造を抽出するために自動的または半自動的に一般的アルゴリズムによって達成されることができる。X線撮像装置１００の参照系に対する術前参照画像POの位置が、次いで位置合わせ器ユニットRUによって確立される。換言すれば、3Dデータ体積および各アンギオが、共通の参照座標系に沿って整列される。共通の座標系は、3Dデータ体積および各アンギオの両方を通じて、同じ輪郭指定された解剖学的構造の対応する諸「フットプリント」を見出すことを可能にする。位置合わせは、アンギオAの各フレームに対して実行されるが、アンギオの選択されたもののみに対して実行されてもよい。ある実施形態では、低品質アンギオまたは有用なもしくは有意なデータを含まないと事前に排除されることができるアンギオは、位置合わせから除外され、それによりCPU時間を節約してもよい。
【００６２】
ある実施形態によれば、位置合わせユニットRUは、現在の血管造影図上の一つまたはいくつかの投影を使うことによって、アンギオに対する3D体積の位置を確立する。この目的のために、いくつかの実施形態では、Cアーム撮像装置１００の異なるCアーム位置において取得される、使用される追加的なX線透視画像がある。位置合わせユニットRUは、各アンギオについて、共通の座標系に沿ってのそれぞれのアンギオと参照画像POとの位置合わせを実施できる剛体または非剛体のアフィン位置合わせ変換を出力する。
【００６３】
同定器IDは、それぞれの画像が取得されたときに解剖学的構造のどの部分が灌流されていたかを確立するために、各アンギオまたはアンギオのセレクションをスクリーンする。ある実施形態によれば、造影剤マップが各アンギオについて計算される。ある実施形態では、それらのフレームの取得の間に患者の動きがなかったと想定できる場合には、全くコントラストが示されないベースライン画像に対する、ピクセルごとの差分画像が確立される。しかしながら、患者動きがあった場合には、前記動きを補償するために、より高度な減算技法が使用されることができる。同定器IDは、各アンギオについて、画像ピクセル座標を用いて、それぞれの画像中で造影剤灌流された部分の輪郭を描く画像部分を出力する。グレー値閾値処理が、前記灌流されたアンギオ部分を確立するために使われてもよい。
【００６４】
位置合わせユニットRUによって提供される位置合わせ変換の集合と、同定器IDによって提供されるアンギオ中の同定された灌流された部分は次いで関連付け器ASに回送される。各アンギオについて、それぞれの位置合わせ変換は次いで順に、参照画像PO中のセグメンテーションされた関心領域ROIa〜cに適用される。それにより、該関心領域は、考えているそれぞれのアンギオの整列された像平面中に投影される。それぞれのROIa〜cのそうして得られた投影されたフットプリントは次いで、関連付け器ASによって、同定器IDによって同定されたそれぞれのアンギオにおける画像部分にマッチされるよう試みられる。マッチが示されたら、そのアンギオにしかるべくフラグが立てられ、そのアンギオは次いでそれぞれの関心領域ROIa〜cと関連付けられる。このようにして、関連付け器が、参照画像POにおいて記録されている関心領域ROIa〜cの各セグメンテーションについて、各アンギオを通じて逐次反復するにつれて、データ構造DSは徐々に構築される。データ構造DSは、たとえばPerlにおいて「ハッシュ（hash）」として、またはC++において「マップ（maps）」として知られている連想配列データ型に基づいていてもよい。ある実施形態では、ひとたびマッチが示されたら、この事実はすぐに視覚的な手がかり、たとえばグラフィカル・ユーザー・インターフェースGUI上の点滅するウィジェットによって、あるいはコンピュータ・コンソールCCによって発される音響信号によって、操作者に対して示される。前記マッチングのためには、マッチするもの（matcher）の応答性を調整するために、グレー値閾値処理が使用されることができる。このようにして、マッチされ、それぞれの関心領域ROIa〜cと関連付けられるのは主フレームだけではなく、主フレームの取得時間の前および後の期間の周辺で取得されたアンギオもとなる。前記期間の長さはグレー値閾値の関数である。各主フレームMFは、ひとたび関連付け器によってデータ構造中に含められたら、のちの取得を容易にするために、しかるべくフラグを立てられる。主フレームの前および後に取得された近隣フレームは、主フレームの取得時間に対するその取得時間によってインデックス付けされることができる。
【００６５】
先述したように、ある実施形態によれば、関連付け器ASは、中間解剖学的構造をもフレームのそれぞれと関連付けるために、データ構造DSを拡張するよう構成される。中間解剖学的構造は術前参照画像POにおけるあらかじめ定義されたROIセグメンテーションのうちにないものである。この目的のために、関連付け器ASは、所与のアンギオについて、あらかじめ定義された関心領域ROIa〜cのいずれともマッチが示されない場合に、逆マッチング（converse  matching）を動作させるよう構成される。逆マッチングでは、前記「マッチなし」アンギオにおける同定された灌流された領域が参照画像PO中に投影され、関心領域ROIa〜c以外の解剖学的構造とのマッチが試みられる。マッチがみつかったら、前記解剖学的中間解剖学的構造は、その関心領域でないアンギオと関連付けられる。このようにして、各アンギオは、該アンギオが取得されたときに灌流されていた解剖学的構造と関連付けられることができる。このようにして、関連付け器が受領されるアンギオのストリームAを通じて逐次反復するにつれて、解剖‐フレーム‐拡張されたデータ構造DSが構築される。次いで、拡張されているか否かによらず、データ構造DSはユーザー・インターフェース・コントローラUICに利用可能にされ、該UICはこの情報を使って、グラフィカル・ユーザー・インターフェースGUIのための動作バックエンドを提供することができる。
【００６６】
再び図１を参照するに、前記グラフィカル・ユーザー・インターフェースGUIによって提供される機能についてここでより詳細に説明する。
【００６７】
ある実施形態では、参照画像POからのスライスが、それぞれROIa〜cのうちの個々のものに対応する対話ボタンBa、Bb、Bcを重畳された背景画像としてGUI上に示される、あるいは所望に応じて他の仲介構造のためのさらなるボタンを含んでいてもよい。コンピュータ・マウスのようなポインタ・ツールPTによる、あるいはモニタMがタッチスクリーンであればタッチによるボタンBa〜cのいずれかの作動は、データ構造DSに記録されたそれぞれ関連付けられたアンギオを取得するようUICに要求する。ボタンBa〜cの繰り返される作動は、それぞれの関心領域ROIa、ROIbまたはROIcに関連付けられた主フレームおよびそれぞれのさらなるフレームを通じたトグルを許容する。ある実施形態では、たとえば相続くマウス右クリック・アクションによって、二つ以上のボタン、たとえばBaおよびBbを選択するオプションもある。選択されたボタンBa、Bbのいずれかの作動は、次いで、ボタンBaまたはボタンBbによって指される関心領域ROIa、ROIbに関連付けられた主フレームおよびさらなるフレームのすべてを通じて巡回またはトグルすることを許容する。オンライン実施形態では、それぞれのボタンBa〜cは、画像プロセッサがはいってくるアンギオのストリームを処理する際およびひとたびそれぞれの主フレームが見出されたときに「ポップアップ」する。ある実施形態では、各関心領域ROIa〜cについてそれぞれの主フレームが見出されたことおよび当該装置が今やそれを取得する準備ができていることを通知するよう、点滅するアイコンまたは他のGUIウィジェットまたは音響信号のような通知信号が発される。
【００６８】
ある実施形態によれば、ボタンBa〜cはそれぞれの解剖学的構造についての注釈ANを含む。
【００６９】
ある実施形態では、ボタンは、参照画像POの現在表示されているスライスにおいて示されるようなそれぞれの関心領域の輪郭を描かれた画像部分として形成される。
【００７０】
ある実施形態では、取得ボタンBa〜cは、表の対話要素として配置され、各要素はそれぞれの解剖学的構造の解剖学的名称を注釈付けする前記注釈ANの一つを帯びる。前記ボタンBa、Bb、Bcを作動する際、それぞれのアンギオが、スクリーンM上に表示するために取得されることができる。
【００７１】
ある実施形態によれば、グラフィカル・ユーザー・インターフェース・コントローラUICは画像プロセッサIPによる上述した計算に先立って、グラフィカル・ユーザー・インターフェースGUIにおいて表示のために参照画像POからの選択可能なスライスを生成するよう構成される。この「オンデマンド計算」実施形態では、ボタンBa〜Bcはセグメンテーションされた各関心領域について示され、それらのボタンの一つを作動させると、それぞれのセグメンテーションが画像プロセッサIPに入力され、次いで上記の計算が、この要求された解剖学的構造のみに対して、画像プロセッサIPによってこれまでに受領されたアンギオAに対して同定器IDおよび関連付け器ASによって実行される。この実施形態では、すべてのあらかじめ定義された関心領域ROIa〜cについてバックグラウンドでデータ構造（単数または複数）を構築するのではなく、データ構造DSはオンデマンドで構築され、ユーザーが術前参照画像OPにおいて特定のアンギオを要求するときにのみ更新される。
【００７２】
画像プロセッサIPのコンポーネントは、図３に示されており、みな前記画像プロセッサ上に存在する。しかしながら、これは単に例示的な実施形態である。他の実施形態では、これらのコンポーネントは分散アーキテクチャにおいて実行されてもよく、好適な通信ネットワークで接続される。ある実施形態では、これらのコンポーネントは、コンピュータ・コンソールCC上のソフトウェア・ルーチンとして実行される。これらのコンポーネントは、専用FPGAとしてまたは固定結線のスタンドアローン・チップとして構成されてもよい。これらのコンポーネントは、Matlab（登録商標）またはSimulink（登録商標）のような好適な科学計算プラットフォームにおいてプログラムされ、次いで、ライブラリにおいて維持され、画像プロセッサIPまたはコンピュータ・コンソールCCによって呼び出されるときにリンクされるC++またはCルーチンに翻訳されてもよい。
【００７３】
図４を参照するに、画像処理方法のステップがフローチャートによって示されている。
【００７４】
ステップS402では、関心領域ROIa〜cの注釈付けされた画像セグメンテーションを含む術前CTまたはMR画像POが、はいってくるアンギオのストリームとともに受領される。
【００７５】
ステップS404では、アンギオ・フレームA1〜A3またはそのセレクションが、関心領域ROIa〜cのセグメンテーションをもつ術前参照画像PO上に位置合わせされる。位置合わせは、使用されるX線画像処理装置の参照系上への位置合わせを含む。
【００７６】
ステップS406では、それぞれの関心領域ROIa〜cにおける先に投与された造影剤の濃度が所定の閾値より高かった時点において取得された、前記アンギオの複数における関心領域ROIa〜cのフットプリントが同定される。ある実施形態によれば、これは、各ROIa〜cについて、それぞれの主フレーム取得時において造影剤濃度が最大であった主フレームを同定することを含むが、ユーザーによって選ばれる閾値がどのくらい高いかに依存して主フレームの前および後の期間内に取得された諸フレームをも含む。濃度閾値は、画像中のピクセル・グレー値に直接関係しており、したがって、主フレームを決定するために、対応するピクセル・グレー値閾値が使用されてもよい。
【００７７】
ある実施形態では、同定ステップS406は、各アンギオについて、それぞれのアンギオが取得されたときに灌流された中間解剖学的構造であって、ただしあらかじめ定義された関心領域ROIa〜cのうちにはなかったものを検出することを含む。灌流のレベル、すなわち前記構造がどのくらいよく造影剤で満たされていたかは、関心領域を同定するために上記で使われた閾値設定に依存する。「非ROI」中間解剖学的構造を含めるために実行されるときのステップS406は、関心領域ROIa〜cの検出と同様である。
【００７８】
ステップS408では、次いで、関心領域またはそのセグメンテーションが、同定された主フレームのそれぞれのものと関連付けられ、それにより連想ROI‐フレーム・データ構造を構築する。ある実施形態では、前記関連付けは、アンギオ・フレームにおける同定されたフットプリントを、術前参照画像におけるセグメンテーションされたROIとマッチすることによる。
【００７９】
ある実施形態では、それぞれのROIは、前記主フレームの前および後に取得されたさらなるフレームとも関連付けられ、それにより各ROIと、ボーラスによるそれぞれのROIの通過を記録するフレーム（主フレームを含む）の集合を関連付ける。
【００８０】
ある実施形態では、上記の非ROI中間解剖学的構造も考慮に入れられ、ステップS408における関連付け動作は、灌流された領域の同定されたフットプリントを、位置合わせされたCT/MR術前画像における非ROIの注釈付けされた構造とマッチすることを含む。
【００８１】
ステップS408は、次いで、各アンギオ・フレームについて、ROIまたは中間構造のいずれかである灌流された構造の集合を返す、および／または各構造または関心領域ROIa〜cについて、最もよく充満されているフレームおよびある実施形態によれば前記さらなるフレームを返す。
【００８２】
ステップS410では、グラフィカル・ユーザー・インターフェースが生成され、画面上に表示される。GUIは、ユーザーが関心領域ROIa〜cまたは可能性としては中間構造の任意の一つまたは複数を選択できるようにする対話ボタンまたは他の選択ウィジェットを含む。ユーザー選択に際して、それぞれ関連付けられた主フレームは、前記関連データ構造を使って取得され、次いで画面上に表示される。
【００８３】
ステップS410の代わりまたは追加の任意的なステップ412では、生成された関連データ構造は他の画像後処理器に回送されることができる。
【００８４】
前記関連付けを構築するために使用される上述した閾値は、ユーザーがシステムのパフォーマンスを自分の必要性に合わせて調整できるようにする変数を設定することによって、ユーザー定義可能であると理解される。
【００８５】
ある実施形態では、システムは、常に主フレームについて最高の最大のコントラストを有する画像フレームと関連付けするよう構成されていてもよい。しかしながら、より迅速な応答時間が必要とされるため、これは常に適切ではないことがある。場合によっては、ユーザーは、システムが、それぞれのROIが必ずしも最大コントラストでなくても十分に可視であるアンギオを見出してくれれば満足することもある。したがって、システムの応答は所望に応じて同定ステップS406における閾値処理を設定することによって、調整されることができる。使用される閾値処理は、画面Mのグラフィック機能をも考慮に入れてもよい。
【００８６】
前記方法は、オンラインまたはオフラインで、すなわちアンギオの取得の間にまたはすべてのアンギオが取得されたのちに、実行できる。
【００８７】
本発明のもう一つの例示的な実施形態では、適切なシステム上で上記の実施形態のいずれかに基づく方法の方法段階を実行するよう適応されていることによって特徴付けされるコンピュータ・プログラムまたはコンピュータ・プログラム要素が提供される。
【００８８】
したがって、コンピュータ・プログラム要素は、やはり本発明の実施形態の一部であってもよいコンピュータ・ユニット上に記憶されてもよい。このコンピューティング・ユニットは、上記の方法の段階を実行するまたは該段階の実行を誘起するよう適応されていてもよい。さらに、このコンピューティング・ユニットは、上記の装置のコンポーネントを動作させるよう適応されていてもよい。コンピューティング・ユニットは、自動的に動作するおよび／またはユーザーの命令を実行するよう適応されることができる。コンピュータ・プログラムがデータ・プロセッサの作業メモリ中にロードされてもよい。こうして、データ・プロセッサは本発明の方法を実行するよう備えられてもよい。
【００８９】
本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を使うコンピュータ・プログラムおよび更新により既存のプログラムを本発明を使用するプログラムに変えるコンピュータ・プログラムの両方をカバーする。
【００９０】
さらに、コンピュータ・プログラム要素は、上記の方法の例示的な実施形態の手順を満たすためのすべての必要な段階を提供できてもよい。
【００９１】
本発明のあるさらなる例示的実施形態によれば、CD-ROMのようなコンピュータ可読媒体が提示される。ここで、コンピュータ可読媒体上にはコンピュータ・プログラム要素が記憶されており、該コンピュータ・プログラム要素は先の節で記述されている。
【００９２】
コンピュータ・プログラムは、他のハードウェアと一緒にまたは他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体または固体媒体のような好適な媒体上で記憶および／または頒布されてもよいが、インターネットまたは他の有線もしくは無線の遠隔通信システムを介してなど他の形で頒布されてもよい。
【００９３】
しかしながら、コンピュータ・プログラムは、ワールド・ワイド・ウェブのようなネットワーク上で呈示されてもよく、そのようなネットワークからデータ・プロセッサの作業メモリ中にダウンロードされることができる。本発明のあるさらなる例示的実施形態によれば、コンピュータ・プログラム要素をダウンロードのために利用可能にするための媒体が提供され、該コンピュータ・プログラム要素は本発明の前記の実施形態の一つに基づく方法を実行するよう構成される。
【００９４】
本発明の実施形態が種々の主題を参照して述べられていることを注意しておく必要がある。特に、いくつかの実施形態は方法型の請求項を参照して記述され、一方、他の実施形態は装置型の請求項を参照して記述される。しかしながら、当業者は、上記および以下の記述から、特に断わりのない限り、一つの型の主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関係する特徴間の任意の組み合わせも本願で開示されていると考えられることがわかるであろう。しかしながら、特徴の単なる寄せ集め以上の相乗効果を提供するあらゆる特徴が組み合わせられることができる。
【００９５】
本発明は図面および以上の記述において詳細に図示され、記述されているが、そのような図示および記述は、制約するものではなく、例解または例示するものと考えられるものである。本発明は開示される実施形態に限定されない。図面、本開示および付属の請求項の吟味から、開示される実施形態への他の変形が、特許請求される発明を実施する際に当業者によって理解され、実施されることができる。
【００９６】
請求項において、「有する／含む」の語は他の要素や段階を排除するものではなく、単数形の表現は複数を排除するものではない。単一のプロセッサまたは他のユニットが、請求項に記載されているいくつかの項目の機能を充足してもよい。ある種の施策が互いに異なる従属請求項において記載されているというだけの事実が、それらの施策の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。請求項に参照符号があったとしても、範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【図１】
2015519987.tif 000003
【図２】
2015519987.tif 000004
【図３】
2015519987.tif 000005
【図４】
2015519987.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月24日(2014.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理装置であって：
フレームのストリームを受領する入力ユニットであって、前記フレームのストリームは、ある体積の造影剤が関心のある対象を通じて伝搬し、前記造影剤体積が複数の関心領域を通過し、該造影剤体積が対象を通じて伝搬するにつれて前記複数の関心領域のそれぞれのものを灌流する間に取得されたものである、入力ユニットと；
前記フレームの複数を術前参照画像データ・セット上に位置合わせするよう構成された位置合わせユニットであって、前記参照画像セットは前記関心領域のうち少なくとも一つの関心領域に対応するセグメンテーションを含む、位置合わせユニットと；
前記関心領域のうちの前記少なくとも一つの関心領域について、前記少なくとも一つの関心領域における造影剤体積の濃度があらかじめ定義された閾値より高い時点において取得された主フレームを同定するよう構成された同定器と；
前記関心領域のうちの前記少なくとも一つの関心領域を、同定された前記主フレームと関連付け、それにより関連ROI‐フレーム・データ構造を形成するよう構成された関連付け器と；
前記関連データ構造に基づいてユーザー・インターフェース（UI）を生成するよう構成された出力ユニットであって、前記UIは画面上に表示されるとき、ユーザーが前記複数の関心領域のうちの少なくとも一つの関心領域を選択することを許容し、該出力ユニットは、前記選択に応答して、前記画面を制御して前記少なくとも一つの選択された関心領域の前記ROIセグメンテーションに関連付けられた前記主フレームを表示させる、出力ユニットとを有する、
装置。
【請求項２】
前記同定器は、前記それぞれの主フレームの前または後に取得された少なくとも一つのさらなるフレームをさらに同定するよう構成され、関連付け器は前記さらなるフレームを前記少なくとも一つのROIセグメンテーションと関連付けるよう構成され、前記データ構造はそれにより、各ROIについて、造影剤灌流のタイムラインを記録する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記関連付け器は、前記少なくとも一つの関心領域に対して、前記少なくとも一つのROIにおける造影剤濃度の発展を示す局所化された曲線を関連付けるよう構成され、前記曲線は、前記主フレームおよびさらなるフレーム内の画像情報に基づく、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記同定器が、前記主フレームとして、前記少なくとも一つの関心領域における前記造影剤体積の濃度が最大になる時点で取得されたフレームを同定するよう構成されている、請求項１ないし３のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項５】
生成される前記ユーザー・インターフェースは、前記少なくとも一つの関心領域に関連付けられた少なくとも一つの対話用ボタンを含み、前記ボタンは、前記少なくとも一つの関心領域の解剖学的名称または機能を示す注釈を帯びており、前記ボタンは、ユーザーが前記少なくとも一つの関心領域の選択を実施できるようにする、請求項１ないし４のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項６】
前記ユーザー・インターフェースは、ユーザーが、前記少なくとも一つの関心領域に関連付けられた前記主フレームおよび前記少なくとも一つのさらなるフレームを通じてトグルすることを許容する、あるいは、形成された前記データ構造が前記関心領域のうちからのあるさらなる関心領域を含む場合、前記ユーザー・インターフェースは、ユーザーが、前記少なくとも一つの関心領域および前記さらなる関心領域のうちからのユーザー定義可能なセレクションの任意のものに関連付けられた前記主フレームおよび前記さらなるフレームを通じてトグルすることを許容する、請求項２ないし５のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項７】
前記ストリームが、対象の、X線撮像装置によって取得された血管造影図のシーケンスである、請求項１ないし６のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項８】
前記参照画像データ・セットは、対象の3D  CTまたはMR画像体積である、請求項１ないし７のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項９】
画像処理の方法であって：
フレームのストリームを受領する段階であって、前記フレームのストリームは、ある体積の造影剤が関心のある対象を通じて伝搬し、前記造影剤体積が複数の関心領域を通過し、該造影剤体積が対象を通じて伝搬するにつれて前記複数の関心領域のそれぞれのものを灌流する間に取得されたものである、段階と；
前記フレームの複数を術前参照画像データ・セット上に位置合わせする段階であって、前記参照画像セットは前記関心領域のうち前記複数の関心領域のうちの少なくとも一つの関心領域に対応するセグメンテーションを含む、段階と；
前記少なくとも一つの関心領域について、前記少なくとも一つの関心領域における造影剤体積の濃度があらかじめ定義された閾値より高い時点において取得された主フレームを同定する段階と；
前記少なくとも一つの関心領域を、同定された前記主フレームと関連付け、それにより関連ROI‐フレーム・データ構造を形成する段階と；
前記関連付けられたデータ構造に基づいてユーザー・インターフェース（UI）を生成する段階であって、前記ユーザー・インターフェースは画面上に表示されるとき、ユーザーが前記少なくとも一つの関心領域を選択することを許容し、該出力ユニットは、前記選択に応答して、前記画面を制御して前記選択された関心領域に関連付けられた前記主フレームを表示させ、前記ユーザー・インターフェースはそれによりユーザーに対して前記フレームのストリームを通じた時間的ナビゲーションを提供する、段階とを含む、
方法。
【請求項１０】
前記同定する段階は、前記主フレームの前または後に取得されたさらなるフレームをさらに同定することを含み、前記関連付け器は前記さらなるフレームを前記少なくとも一つの関心領域と関連付けるよう構成され、前記データ構造はそれにより、前記少なくとも一つの関心領域について、造影剤灌流のタイムラインを記録する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
請求項１ないし８のうちいずれか一項記載の装置と；
前記フレームのストリームを供給するX線撮像装置と；
画面とを有する、
画像処理システム。
【請求項１２】
請求項１ないし８のうちいずれか一項記載の装置を制御して、請求項９ないし１１のうちいずれか一項記載の方法段階を実行させるためのコンピュータ・プログラム。
【請求項１３】
請求項１２記載のコンピュータ・プログラムを記憶しているコンピュータ可読媒体。
【国際調査報告】
2015519987.tif 000007
2015519987.tif 000008