(57)【要約】  本方法は、収縮終了の画像診断トリガを判定し、収縮終了付近の第1の所定のデータ取得インターバルに対応する第1の画像データを含む心臓画像データを取得し、少なくとも収縮終了の画像診断トリガに基づいて、心臓画像データに事後処理を施すステップを有する。
2015526150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収縮終了の画像診断トリガを判定するステップと、
収縮終了付近の第１の所定のデータ取得インターバルに対応する第１の画像データを含む心臓画像データを取得するステップと、
少なくとも前記収縮終了の画像診断トリガに基づいて、前記心臓画像データに事後処理を施すステップと、
を有する方法。
【請求項２】
拡張終了の画像診断トリガを判定するステップと、
拡張終了付近の第２の所定のデータ取得インターバルに対応する第２の画像データを含む心臓画像データを取得するステップと、
少なくとも前記拡張終了の画像診断トリガに更に基づいて、前記心臓画像データに事後処理を施すステップと、
を有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の画像データ及び第２の画像データのみが取得される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
心臓サイクルにわたって心臓音を表すデータを取得するステップと、
収縮終了に対応する心臓音を識別するステップと、
心臓音に基づいて前記収縮終了の画像診断トリガを生成するステップと、
前記収縮終了の画像診断トリガを利用して前記第１の画像データを取得するステップと、
を更に有する請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
拡張終了に対応する別の心臓音を識別するステップと、
心臓音に基づいて前記拡張終了の画像診断トリガを生成するステップと、
前記拡張終了の画像診断トリガを利用して前記第２の画像データを取得するステップと、
を更に有する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて決定される境界条件と心臓の生理学的モデルとに基づいて、前記第１及び第２の画像データの間の画像データをシミュレーションするステップを更に有する請求項２〜５のうち何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
拡張終了及び収縮終了を含む心臓サイクルの少なくとも３つの位相に関する心臓画像データを取得するステップと、
前記収縮終了の画像診断トリガに基づいて、収縮終了に対応する前記第１の画像データを抽出するステップと、
抽出された第１の画像データを再構築することにより、収縮終了に対応する画像データを生成するステップと、
を更に有する請求項２に記載の方法。
【請求項８】
取得された画像データを再構築することにより、３つ以上の心臓位相についての画像データを生成するステップと、
前記収縮終了の画像診断トリガに基づいて、収縮終了に対応する画像データを強調するステップと、
を更に有する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて、拡張終了に対応する前記第２の画像データを抽出するステップと、
抽出された第２の画像データを再構築することにより、拡張終了に対応する画像データを生成するステップと、
を更に有する請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
取得された画像データを再構築することにより、３つ以上の心臓位相についての画像データを生成するステップと、
前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて、拡張終了に対応する画像データを強調するステップと、
を更に有する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記事後処理が、前記収縮終了の画像診断トリガに基づいて、収縮終了に対応する画像データを視覚的に自動的に表現する処理を含む、請求項２〜１０のうちの何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記事後処理が、前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて、拡張終了に対応する画像データを視覚的に自動的に表現する処理を含む、請求項２〜１１のうちの何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記事後処理が、前記拡張終了の画像診断トリガ及び前記収縮終了の画像診断トリガに基づいて、拡張終了及び収縮終了に対応する前記画像データを利用する動画を生成及び表示する処理を含む、請求項２〜１２のうち何れか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記事後処理は、１回の拍出量、心拍出量、駆出率、拡張終了容積又は収縮終了容積のうちの１つ以上を再構築された画像データに基づいて決定する処理を含む、請求項１〜１３のうちの何れか１項に記載の方法。
【請求項１５】
収縮終了に対応する第１の音と収縮終了に対応する第２の音とを含む心臓サイクルの心臓音を画像診断手順の間に検出する心臓音検出部と、
前記第１及び第２の音を含む異なる心臓音を識別する複数のフィルタを含むフィルタバンクと、
少なくとも拡張終了のトリガ及び収縮終了のトリガを含むトリガであって画像診断手順のためのゲート制御のトリガを生成するトリガ生成部と、
少なくとも拡張終了及び収縮終了に基づいて画像診断システムからの画像データを処理する事後処理システムと、
を有するシステム。
【請求項１６】
拡張終了及び収縮終了に関するデータ取得インターバルについてのみデータを取得するために、前記画像診断トリガを利用して前記画像診断手順の事前のゲート制御を行うコンソール部と、
取得されたデータを再構築し、拡張終了及び収縮終了に対応する画像データを生成する再構築部と、
少なくとも拡張終了のトリガ及び収縮終了のトリガと心臓の生理学的モデルとに基づいて、拡張終了及び収縮終了に対応する画像データの間の画像データをシミュレーションするシミュレータと、
を更に有する請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
拡張終了及び収縮終了を含む少なくとも３つの心臓位相についてのデータを取得するための画像診断手順のゲート制御を行うコンソールと、
取得されたデータを再構築する再構築部であって、拡張終了のトリガ及び収縮終了のトリガに基づいて拡張終了及び収縮終了に対応する画像データを抽出すること、又は、拡張終了のトリガ及び収縮終了のトリガに基づいて拡張終了及び収縮終了に対応する画像データを強調すること、のうちの少なくとも一方を行う再構築部と、
を有する請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
１回の拍出量、心拍出量、駆出率、拡張終了容積又は収縮終了容積のうちの少なくとも１つを、前記画像データと少なくとも前記拡張終了のトリガ及び前記収縮終了のトリガに基づいて決定する心臓パラメータ決定部を更に含む請求項１５〜１７のうちの何れか１項に記載のシステム。
【請求項１９】
拡張終了及び収縮終了に対応する前記画像データが、前記拡張終了及び前記収縮終了に基づいて自動的に視覚的に表現される、又は、動画として自動的に視覚的に表現される、請求項１５〜１８のうち何れか１項に記載のシステム。
【請求項２０】
コンピュータにより読み取られることが可能な命令が組み込まれるコンピュータにより読み取られることが可能な記憶媒体であって、前記命令はプロセッサに処理方法を実行させ、処理方法は、
画像診断手順の間に検出される心臓音に基づいて収縮終了の画像診断トリガ及び拡張終了の画像診断トリガを決定するステップと、
前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて画像データに事後処理を施すステップと、
を有し、前記事後処理は、
１）前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガのうちの少なくとも１つに対応する画像データを自動的に視覚的に表現する処理、
２）前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガのうちの少なくとも１つと前記画像データとに基づいて、少なくとも１つの心臓パラメータを生成する処理、
３）前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガのうちの少なくとも１つと前記画像データとに基づいて、画像データに基づく動画を生成及び表示する処理、及び
４）前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて決定される境界条件と前記画像データとに基づいて、前記収縮終了の画像診断トリガに対応する画像データと前記拡張終了の画像診断トリガに対応する画同データとの間の画像データをシミュレーションする処理、
のうちの少なくとも１つである、記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下に説明する内容は概してゲート画像診断(gated  imaging)に関連し、特に、心臓サイクルについての複数の既知の位相に対応する心臓音及び心臓音に基づく事後処理画像診断データに基づくゲート画像診断等に関連し、コンピュータ断層撮影(computed  tomography：CT)に特に関連して説明される。しかしながら、以下に説明する内容は、他の画像診断方式にも適用可能であり、例えば、磁気共鳴画像診断(MRI)、ポジトロン放出断層撮影(PET)、単光子放出コンピュータ断層撮影(SPECT)、超音波(US)及び/又はその他の画像診断方式に適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
心臓CT(cardiac  CT)は、心臓のCTスキャニングであり、冠状動脈に隠される領域を検査するために使用され、例えば冠状動脈疾患を診断するために使用される。心臓CTの場合、一般に、造影剤が患者に投与され、心臓筋肉に対する血流を評価するために心臓がスキャンされる。患者の心電図(ECG)信号とともにCTスキャンを事前にゲート制御(prospectively  gating)することにより、投与量(dose)を減らすことが可能である。このため、ECG信号が動的に分析され、QRS群(QRS  complex)のRピークが検出されると、CTスキャナがアクティブにされ、R-Rインターバルのうちの所定の割合に関するデータを取得し、心臓サイクルの特定の位相を画像診断する(例えば、「静かな(quite)」位相や、比較的動きが少ない位相を画像診断する。「位相」は「フェーズ」、「期間」等と言及されてもよい。)。
【０００３】
心臓CTスキャンのトリガを得るためにパルスオキシメトリ(POX)を使用する場合もある。一般に、POX波形は、電場及び磁場の影響による干渉を受けにくく、MR環境に対してECG信号よりもロバスト性が強い(堅牢である)。しかしながら、POXトレース(POX  trace)は振幅及び幅に関して変動し、ECGのR波形に対して、約350ミリ秒(ms)の遅延を有する。心臓MRとともに行う場合、心臓鼓動に対する同期は、通常、ベクトル心電図(VCG)トリガ(vector  electrocardiogram  triggering)を用いて実行される。VCG信号では、心臓の電気的な活動が4次元(x,y,z及び時間)で表現される。VCGデータに固有の時間情報及び空間情報の双方を利用することで、MR環境における心臓トリガ(cardiac  triggering)を改善することが期待される。
【０００４】
心音図(phonocardiogram：PCG)を利用する音響心臓トリガ(acoustic  cardiac  triggering：ACT)は、超強磁場(例えば3テスラ(3T)以上)のMRにおける心臓の画像診断に使用され、これによりそのような環境におけるECG及び/又はVCGトリガに関する不都合を克服することが期待される。PCGは心臓の音を記録するものであり、心臓の音は、心臓収縮の初期に房室弁(atrioventricular  valve)が閉じる際の個々の音(sound)を含む。MR環境において、PCGは、圧力トランスデューサに基づくMR聴診器(MR  stethoscope)を利用して又は光音響マイクロフォンを利用して取得されることが可能である。トリガは最初の心臓音を検出することにより生成され、その心臓音は、A-V弁の閉塞に起因し、心臓拡張の末期に対応する。
【０００５】
上記の技術においては、心臓の画像診断は、拡張の終了のトリガについてのみ実行される。心臓サイクルの他の位相は、そのトリガに対する遅れ時間により導出される(例えば、R-Rインターバルに対する時間的な割合として算出される)。その結果、収縮終了の時間が、画像診断の時点では未知である。従って、収縮終了が事後処理において決定される必要があり、例えば、収縮終了での体積や壁の厚み等に依存する機能パラメータ(例えば、心拍出量(cardiac  output：CO)、駆出率(ejection  fraction：EJ)、壁肥厚(wall  thickening))の計算等のような事後的な演算処理が必要になる。不都合なことに、現在の事後処理方式は、収縮終了を推定する技術を利用しており、このため、推定量が実際の収縮終了からどの程度乖離しているかに依存する誤差を演算処理に導入してしまうことが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／３１２６４８号明細書
【特許文献２】国際公開第９５／０２３６１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一側面の実施形態に関する課題は、心臓の画像診断精度を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態による方法は、
収縮終了の画像診断トリガを判定するステップと、
収縮終了付近の第１の所定のデータ取得インターバルに対応する第１の画像データを含む心臓画像データを取得するステップと、
少なくとも前記収縮終了の画像診断トリガに基づいて、前記心臓画像データに事後処理を施すステップと、
を有する方法である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】心臓スキャニングを行うために形成された例示的な画像診断システム及び構成要素を概略的に示す図。
【図２】心臓サイクルに関する生理学的信号のウィガー図。
【図３】拡張末期及び収縮末期にデータを取得するために、心臓音に基づいて事前ゲート画像処理を行うための方法例を示す図。
【図４】拡張末期及び収縮末期に対応する画像データを一群の空間画像データから抽出するために、心臓音に基づいて遡及的ゲート画像処理を行うための方法例を示す図。
【図５】拡張末期及び収縮末期に対応する画像データを一群の空間画像データから抽出するために、心臓音に基づいて遡及的ゲート画像処理を行うための方法例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態の概要＞
本願により開示される実施形態は上記及び他の問題に対処することが可能である。
【００１１】
一実施形態による画像診断方法は、収縮終了の画像診断トリガを判定するステップと、収縮終了付近の第１の所定のデータ取得インターバルに対応する第１の画像データを含む心臓画像データを取得するステップと、少なくとも前記収縮終了の画像診断トリガに基づいて、前記心臓画像データに事後処理を施すステップと、を有する方法である。
【００１２】
別の実施形態によるシステムは、収縮終了に対応する第１の音と収縮終了に対応する第２の音とを含む心臓サイクルの心臓音を画像診断手順の間に検出する心臓音検出部と、前記第１及び第２の音を含む異なる心臓音を識別する複数のフィルタを含むフィルタバンクとを含む。システムは、少なくとも拡張終了のトリガ及び収縮終了のトリガを含むトリガであって画像診断手順のためのゲート制御のトリガを生成するトリガ生成部を更に含む。システムは、少なくとも拡張終了及び収縮終了に基づいて画像診断システムからの画像データを処理する事後処理システムを更に含む。
【００１３】
別の実施形態では、コンピュータにより読み取られることが可能な(コンピュータ可読)記憶媒体に、コンピュータ可読命令がエンコードされている。コンピュータ可読命令は、プロセッサにより実行される場合に、プロセッサに処理方法を実行させ、処理方法は：画像診断手順の間に検出される心臓音に基づいて収縮終了の画像診断トリガ及び拡張終了の画像診断トリガを決定するステップと、前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて画像データに事後処理を施すステップと、を有する。前記事後処理は、１）前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガのうちの少なくとも１つに対応する画像データを自動的に視覚的に表現する処理、２）前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガのうちの少なくとも１つと前記画像データとに基づいて、少なくとも１つの心臓パラメータを生成する処理、３）前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガのうちの少なくとも１つと前記画像データとに基づいて、画像データに基づく動画を生成及び表示する処理、及び４）前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて決定される境界条件と前記画像データとに基づいて、前記収縮終了の画像診断トリガに対応する画像データと前記拡張終了の画像診断トリガに対応する画同データとの間の画像データをシミュレーションする処理、のうちの少なくとも１つである。
【００１４】
＜図面＞
本発明は様々な構成要素及び構成要素の組み合わせ並びに様々なステップ及びステップの組み合わせによる形態をとり得る。図面は好ましい実施形態を説明することしか目的としておらず、本発明を限定するように解釈されてはならない。
【００１５】
図1は、心臓スキャニングを行うために形成された例示的な画像診断システムを概略的に示し、かつ、拡張末期及び収縮末期を判定し及び/又はスキャニングのトリガを与え及び/又はそれらに基づいて取得されたデータを処理するための要素を示す。
【００１６】
図2は、心臓サイクルに関する生理学的信号のウィガー図(Wiggers  diagram)を示す。
【００１７】
図3は、拡張末期及び収縮末期にデータを取得するために、心臓音に基づいて事前ゲート画像処理を行うための方法例を示す。
【００１８】
図4は、拡張末期及び収縮末期に対応する画像データを一群の空間画像データから抽出するために、心臓音に基づいて遡及的ゲート画像処理を行うための方法例を示す。
【００１９】
図5は、拡張末期及び収縮末期に対応する画像データを一群の空間画像データから抽出するために、心臓音に基づいて遡及的ゲート画像処理を行うための方法例を示す。
【００２０】
＜実施形態の詳細な説明＞
先ず図1には画像診断システム100が示されている。画像診断システム100は、CTスキャナ、MRスキャナ、PETスキャナ、SPECTスキャナ、USスキャナ、組み合わせハイブリッドスキャナ(例えば、CT/MRスキャナ)及び/又は心臓の画像診断のための他のスキャナを含むことが可能である。しかしながら、簡明化のため、以下においてはCTスキャナに関連して説明がなされる。
【００２１】
画像診断システム100は、全体的な静止ガントリ102及び/又は回転ガントリ104を含み、回転ガントリ104は、静止ガントリ102により回転可能に支えられ、z軸を中心として検査領域106の周りを回転する。「検査領域」は「検査空間」等と言及されてもよい。長いす又はカウチ等のような対象支持部108は、検査空間106の中で対象又は客体を支える。
【００２２】
X線管のような放射線源110は、回転ガントリ104により回転可能に支えられ、回転ガントリ104とともに回転し、検査領域106を横断する放射線を放出する。放射線センシングディテクタアレイ112は、検査領域106をはさんで放射線源110と反対側において円弧状に設けられる。放射線センシングディテクタアレイ112は、検査領域106を横断してくる放射線を検出し、その検出を示す信号を生成する。
【００２３】
汎用コンピュータシステム又はコンピュータは、オペレータコンソール116として機能する。コンソール116は、人間にとって読み取ることが可能な出力装置(例えば、モニタ)と入力装置(例えば、キーボード、マウス等)とを含む。コンソール116に常駐するソフトウェアは、グラフィカルユーザインタフェース(GUI)又は他の手段により、オペレータがスキャナ100とやり取りを行うこと及び/又はオペレータがスキャナ100を操作することを可能にする。そのようなやり取り(又は相互作用)は、心臓音ゲート画像診断プロトコルのようなスキャンプロトコルを選択すること、スキャニングを開始すること等を含んでもよい。コンソール116は、ユーザ入力に基づいて及び/又はトリガ(又は合図)に基づいて自動的に、画像診断データを視覚的に表現してもよく、この点については以下において更に説明する。そのような表現は、多数の画像診断データ、或いは、少なくとも収縮終了(end  systole)及び/又は拡張終了(end  diastole)に対応する個々の画像、及び/又は、動画(又はシネ(cine))のようにスクロール又はループされる一連の画像(少なくとも収縮終了及び/又は拡張終了に対応する画像)を含んでもよい。「終了」は「終点」等と言及されてもよい。
【００２４】
図示の例において、画像診断システム100は心臓スキャニング用に形成されている。この例では、画像診断システム100は心臓音検出部118も含む。具体例による心臓音検出部118は、限定ではないが、心音図及び/又は聴診器を含み、これらを何れも心臓音を検出することが可能であり、心臓音は例えば拡張終了(収縮の開始)における僧帽弁(mitral  valve)が閉じることに関連する音、及び、収縮終了(拡張の開始)における大動脈弁(aortic  valve)が閉じることに関連する音である。心臓音検出部118は、心臓音を検知又は感知する他の装置を追加的又は代替的に含んでいてもよい。
【００２５】
フィルタバンク120は、フィルタ122、フィルタ124、．．．及びフィルタ126のようなN個のフィルタを含み、Nは2以上の整数である(N個のフィルタは、まとめて「フィルタ128」として言及される)。フィルタ128の各々は、特定の心臓音に対応する信号を通過させ、他の心臓音に対応する他の信号を除去するように形成される。そのような音の具体例は、例えば、僧帽弁が閉じる音、大動脈弁が閉じる音、心雑音(murmurs)及び/又はその他の心臓音であるが、これらに限定されない。そのような音又はサウンドは、固有の特性(例えば、振幅、音の間の時間、等々)を有し、フィルタ128により音を区別するために使用される。
【００２６】
図2に示される図はウィガー図(Wiggers  diagram)である。図2に示されているように、何れかの僧帽弁が閉じること(204)(すなわち、僧帽弁が急に閉じることに起因する血流の反応)に対応する僧帽(又は拡張終了)信号202と、何れかの大動脈弁が閉じること(208)(すなわち、大動脈弁が急に閉じることに起因する血流の反応)に対応する大動脈(又は収縮終了)信号206とは、何れかの心室を満たすこと(212)及び病状に対応する信号210に関して大きなピーク的な振幅をもたらす。このため、信号202及び206に関するフィルタは振幅閾値を有していてもよい。更に、拡張終了から収縮終了までの間のD-S時間214は、収縮終了から拡張終了までの間のS-D時間216より短い。従って、信号202及び206に関するフィルタは時間的な閾値を含んでいてもよい。
【００２７】
図1に示されるトリガ生成部130は、フィルタバンク120から出力される信号を受信し、その信号に応答して1つ以上の規則132に基づいてコンソール116に対する制御信号を生成及び送信する。「規則」は「ルール」等と言及されてもよい。例えば、フィルタバンク120からの信号が、N個のフィルタ128のうち、僧帽弁が閉じることに対応するものであり、かつ、1つ以上の規則132が「所定の時間インターバルにわたるイベントの開始の際にデータが取得されるべきであること」を示している場合、トリガ生成部130はデータ取得のトリガ信号を生成してコンソール116に送信する。これに応答してコンソール116は所定の時間インターバルにわたってデータを取得する。
【００２８】
検出された信号のうち対象の心臓音に対応していない信号は、(フィルタにより)除去され、データ取得トリガを起動するためには使用されない。収縮終了及び拡張終了においてデータが取得される実施例の場合(それぞれD-S時間214(図2)及びS-D時間216(図2)より短い時間インターバルに関連する)、トリガ生成部130は、それらに対応するフィルタバンク120から信号を受信すると、対応するトリガ信号を生成してコンソール116に送信する。適切な時間インターバルの具体例は20ないし40msの範囲内にあってもよい。しかしながら、より短い時間インターバル及びより長い時間インターバルを含む他の時間インターバルも本願では想定されている。
【００２９】
拡張終了及び収縮終了にそれぞれ対応する信号202及び206の双方を検出することにより、データ取得時間インターバルは、対象とする対応する心臓(サイクルの)位相に関して最適化されることが可能であり、これは、患者投与量を減らすことになり、拡張終了に対応する信号しか検出されない或る形態と比較して、心臓収縮ベースのパラメータ判定を改善することが認められるであろう(その或る形態では、データ取得時間インターバルはこれらの位相を取得できる程度に十分に長い期間に近似され、収縮終了は取得されたデータの事後処理により決定されている)。更に、(最適化された拡張終了及び収縮終了付近の)少ないデータしか取得されず、記憶容量に対する要求条件及び/又はネットワーク負荷を減らす。当然に、他の心臓(サイクルの)位相に関するデータ取得のトリガを得て時間インターバルを決定するために、信号202及び206及び/又は他の信号が使用されてもよい。
【００３０】
代替的に、トリガは以後音処理のために保存され(この点については後述する)、心臓サイクル全体がスキャンされる。
【００３１】
再構築部134は、ディテクタアレイ112の出力信号を再構築し、空間画像データを生成する。一例として、これは、(例えば、心臓サイクルのうちの特定の位相の部分(例えば、拡張終了及び収縮終了)のような)心臓サイクル全体のうちの一部分のみに対応する画像データを再構築すること、及び/又は、心臓サイクル全体の画像データを再構築することを含む。別の例として、心臓サイクル全体にわたって取得されたデータが再構築され、拡張終了及び収縮終了に対応する再構築画像データを識別するために、検出された信号202及び206(図2)が使用される。「識別」は「区別」、「特定」、「判定」、「確認」、「同定」等と言及されてもよい。そして、識別された心臓位相(に対応するもの)が、多数の画像データの中から抽出され及び/又は強調され(例えば、着色による強調、文字を付する強調等)、及び/又は他の方法で多数の画像データの中で強調されてもよい。
【００３２】
選択的な心臓パラメータ決定部136は、再構築部134から出力される画像データを処理し、拡張終了信号202及び収縮終了信号206に基づいて様々な心臓パラメータを決定する。そのようなパラメータの具体例は、例えば、心拍出量(CO)、1回の拍出量(stroke  volume：SV)、駆出率(EJ)、拡張期終了容積(end  diastolic  volume：EDV)及び収縮期終了容積(end  systolic  volume：ESV)等であるが、これらに限定されない。これらのパラメータは(発明者等にとって)既知の及び/又は他の方法に基づいてデータを画像処理することにより算出されることが可能である。例えば、次の段落に列挙される文献は、それぞれCT及びMR、SPECT、PET及びUS画像診断データを利用してこれらのパラメータのうちの1つ以上を算出する公知の方法を議論している。なお、他の文献で議論される方法も本願では想定されている。
【００３３】
Zhang  et  al.,  "Assessment  of  Right  Ventricular  Function  for  Patients  with  Rheumatic  Mitral  Stenosis  by  64-Slice  Multi-Detector  Row  Computed  Tomography:  Comparison  with  Magnetic  Resonance  Imaging,"  Chinese  Medical  Journal  2012;  125(8):  1469-1474;  Germano  et  al.,  "Automatic  Quantification  of  Ejection  Fraction  from  Gated  Myocardial  Perfusion  SPECT,"  The  Journal  of  Nuclear  Medicine,  Vol.  36,  No.  11,  November  1995;  Miller  et  al.,  "Measurement  of  Global  and  Regional  Left  Ventricular  Function  by  Cardiac  PET,"  The  Journal  of  Nuclear  Medicine,  Vol.  35,  No.  6,  July  1994;  and  Simioni  et  al.,  "Heart  Stroke  Volume,  Cardiac  Output,  and  Ejection  Fraction  in  265  Normal  Fetus  in  the  Second  Half  of  Gestation  Assessed  by  4D  Ultrasound  Using  Spatio-Temporal  Image  Correlation,"  The  Journal  of  Maternal-Fetal  &  Neonatal  Medicine  2011  Sep;  24(9):1159-67。
【００３４】
選択的なシミュレータ138は、拡張終了及び収縮終了に対応する受信した画像データ(例えば、信号202及び206)を使用して、心臓の他の位相同士の間に関する画像のシミュレーションを行う。一例として、シミュレータ138は、生理学的モデル(一般的な又は特定の患者の生理学的モデル)と拡張終了及び収縮終了についての測定された時間とを利用する。例えば、心筋梗塞(myocardial  infarction)後の左心室の再現が、心筋の緊張(myocardial  stress)についての測定に基づいてシミュレーション/推測される。心臓の動的な収縮性のパターンは、そのようなシミュレーションで重要なパラメータになる可能性があり、測定された拡張終了及び収縮終了のタイミングがシミュレーションの際に利用可能であるならば、シミュレーションは更に正確になる。
【００３５】
フィルタバンク120、トリガ生成部130、心臓パラメータ決定部136及び/又はシミュレータ138は少なくとも1つのプロセッサにより実現されることが可能であり、プロセッサは、物理的なメモリ又はその他の一時的ではない記憶媒体のようなコンピュータにより読み取られることが可能な(コンピュータ可読)記憶媒体に保存される少なくとも1つのコンピュータ可読命令を実行することが、理解されるべきである。プロセッサは、搬送波、キャリア波、信号又はその他の一時的な媒体により運ばれる1つ以上のコンピュータ可読命令を実行してもよい。図1に示されるように、少なくとも1つのコンソール116、心臓パラメータ決定部136及びシミュレータ138は、画像データ事後処理システム140全体のうちの一部分として考えられてもよい。しかしながら、これらの要素は、同じコンピュータ装置及び/又は異なるコンピュータ装置の一部分であってもよい。
【００３６】
図3、図4及び図5は画像診断のゲート制御方法例を示す。これらの方法の処理の順序は図示の順序に限定されないことが認められるべきである。すなわち、本願では他の順序であってもよいことが想定されている。更に、1つ以上の処理(又はステップ)は省略されてもよいし、及び/又は、1つ以上の追加的な処理が含められてもよい。
【００３７】
先ず、図3を参照すると、拡張終了及び収縮終了におけるデータを取得するために、心臓音に基づいて事前に画像診断のゲート制御を行う方法例が示されている。
【００３８】
ステップ302において、患者の画像診断手順の間に、患者の心臓音を検出しながら、検出された心臓音に基づいて、患者の心臓サイクルについての拡張終了(又は収縮終了)が識別される。
【００３９】
ステップ304において、拡張終了を識別したことに応じて、第1の所定の時間インターバルの間にデータ取得のゲート制御が行われ、拡張終了に対応する第1のデータが取得される。「ゲート制御(gating)」は、データ取得を行うか否かの制御に関連する。
【００４０】
ステップ306において、患者の画像診断手順の間に、患者の心臓音を検出しながら、検出された心臓音に基づいて、患者の心臓サイクルについての収縮終了(又は拡張終了)が識別される。
【００４１】
ステップ308において、収縮終了を識別したことに応じて、第2の所定の時間インターバルの間にデータ取得のゲート制御が行われ、収縮終了に対応する第2のデータが取得される。
【００４２】
ステップ310において、別の心臓サイクルについてのデータが取得されるべきか否かが判断される。
【００４３】
取得されるべきであった場合、ステップ302〜310が反復される。
【００４４】
取得されるべきでなかった場合、ステップ312において、取得されたデータが最高得され、拡張終了に対応する第1の空間画像データと収縮終了に対応する第2の空間画像データとを生成する。
【００４５】
ステップ314において、選択的に、少なくとも、拡張終了に対応する第1の空間画像データ及び収縮終了に対応する第2の空間画像データが表示されてもよい。
【００４６】
ステップ316において、選択的に、少なくとも、拡張終了に対応する第1の空間画像データ及び収縮終了に対応する第2の空間画像データが組み合わせられ、動画のような表示によりスクロール又はループされる一連の画像群を生成してもよい。
【００４７】
ステップ318において、選択的に、少なくとも、拡張終了に対応する第1の空間画像データ及び収縮終了に対応する第2の空間画像データに基づいて、1つ以上の心臓パラメータが決定されてもよい。
【００４８】
ステップ320において、選択的に、心臓サイクルの他の位相に関するモデルと第1及び第2の空間画像データとに基づいて、第1の空間画像データと第2の空間画像データとの間の画像データがシミュレーションされてもよい。
【００４９】
図4には、多数の画像データ群の中から、拡張終了及び収縮終了に対応する画像データを抽出するために、心臓音に基づいて事前に画像診断のゲート制御を行う方法例が示されている。
【００５０】
ステップ402において、複数の心臓サイクルにわたって患者をスキャニングしながら、心臓の画像データが取得される。
【００５１】
ステップ404において、患者をスキャニングしながら、患者の心臓音が検出される。
【００５２】
ステップ406において、検出された心臓音に基づいて、拡張終了及び収縮終了が識別される。
【００５３】
ステップ408において、取得されたでーたのうち拡張終了及び収縮終了に対応するデータが抽出される。
【００５４】
ステップ410において、抽出され取得されたデータが再構築され、これにより、拡張終了及び収縮終了に対応する空間画像データを生成する。
【００５５】
ステップ412において、選択的に、少なくとも、拡張終了に対応する第1の空間画像データ及び収縮終了に対応する第2の空間画像データが表示されてもよい。
【００５６】
ステップ414において、選択的に、少なくとも、拡張終了に対応する第1の空間画像データ及び収縮終了に対応する第2の空間画像データが組み合わせられ、動画のような表示によりスクロール又はループされる一連の画像群を生成してもよい。
【００５７】
ステップ416において、選択的に、少なくとも、拡張終了に対応する第1の空間画像データ及び収縮終了に対応する第2の空間画像データに基づいて、1つ以上の心臓パラメータが決定されてもよい。
【００５８】
ステップ418において、選択的に、心臓サイクルの他の位相に関するモデルと第1及び第2の空間画像データとに基づいて、第1の空間画像データと第2の空間画像データとの間の画像データがシミュレーションされてもよい。
【００５９】
図5には、多数の画像データ群の中から、拡張終了及び収縮終了に対応する画像データを強調するために、心臓音に基づいて事前に画像診断のゲート制御を行う方法例が示されている。
【００６０】
ステップ502において、複数の心臓サイクルにわたって患者をスキャニングしながら、心臓の画像データが取得される。
【００６１】
ステップ504において、患者をスキャニングしながら、患者の心臓音が検出される。
【００６２】
ステップ506において、検出された心臓音に基づいて、拡張終了及び収縮終了が識別される。
【００６３】
ステップ508において、取得されたデータが再構築され、これにより、空間画像データを生成する。
【００６４】
ステップ510において、空間画像データの中で、拡張終了及び収縮終了に対応する一部の空間画像が識別される。
【００６５】
ステップ512において、空間画像データの中で拡張終了及び収縮終了に対応する識別されたデータが、強調される。
【００６６】
ステップ514において、選択的に、少なくとも、拡張終了に対応する第1の空間画像データ及び収縮終了に対応する第2の空間画像データが表示されてもよい。
【００６７】
ステップ516において、選択的に、少なくとも、拡張終了に対応する第1の空間画像データ及び収縮終了に対応する第2の空間画像データが組み合わせられ、動画のような表示によりスクロール又はループされる一連の画像群を生成してもよい。
【００６８】
ステップ518において、選択的に、少なくとも、拡張終了に対応する第1の空間画像データ及び収縮終了に対応する第2の空間画像データに基づいて、1つ以上の心臓パラメータが決定されてもよい。
【００６９】
ステップ520において、選択的に、心臓サイクルの他の位相に関するモデルと第1及び第2の空間画像データとに基づいて、第1の空間画像データと第2の空間画像データとの間の画像データがシミュレーションされてもよい。
【００７０】
上記の処理は、コンピュータ可読記憶媒体にエンコードされる又は組み込まれるコンピュータ可読命令により実現されてもよく、コンピュータ可読命令は、コンピュータプロセッサにより実行されると、上記の処理をプロセッサに実行させる。追加的又は代替的に、少なくとも1つのコンピュータ可読命令は、信号、搬送波又はその他の伝送媒体により搬送されてもよい。
【００７１】
以上、本発明は好適な実施形態を参照しながら説明されてきた。上記の説明を参照して理解した者は、修正例や変形例を認めるであろう。特許請求の範囲又はその均等の範囲内に属する限り、本発明はそれら全ての修正例及び変形例を包含するように解釈されることが、意図されている。
【図１】
2015526150.tif 000003
【図２】
2015526150.tif 000004
【図３】
2015526150.tif 000005
【図４】
2015526150.tif 000006
【図５】
2015526150.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月21日(2015.1.21)
【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】
心臓サイクルにわたって心臓音を表すデータを取得するステップと、
前記心臓音のうち収縮終了に対応する第１の心臓音を識別するステップと、
識別された第１の心臓音に基づいて、収縮終了の画像診断トリガを生成するステップと、
拡張開始以降の第１の所定のデータ取得インターバルに対応する第１の心臓画像データを取得するために、前記収縮終了の画像診断トリガによりデータ取得のゲート制御を事前に実行するステップと、
前記心臓音のうち拡張終了に対応する第２の心臓音を識別するステップと、
識別された第２の心臓音に基づいて、拡張終了の画像診断トリガを生成するステップと、
収縮開始以降の第２の所定のデータ取得インターバルに対応する第２の心臓画像データを取得するために、前記拡張終了の画像診断トリガによりデータ取得のゲート制御を事前に実行するステップと、
少なくとも前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて、前記第１及び第２の心臓画像データに事後処理を施すステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記第１の心臓画像データ及び第２の心臓画像データのみが取得される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の心臓音が大動脈弁が閉じることに対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の心臓音が僧帽弁が閉じることに対応する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
心音図及び聴診器のうちの１つ以上を利用して、前記第１及び第２の心臓音を検出するステップを更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記収縮終了の画像診断トリガ及び前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて決定される境界条件と心臓の生理学的モデルとに基づいて、前記第１及び第２の画像データの間の画像データをシミュレーションするステップを更に有する請求項２に記載の方法。
【請求項７】
拡張終了及び収縮終了を含む心臓サイクルの少なくとも３つの位相に関する心臓画像データを取得するステップと、
前記収縮終了の画像診断トリガに基づいて、収縮終了に対応する前記第１の画像データを抽出するステップと、
抽出された第１の画像データを再構築することにより、収縮終了に対応する画像データを生成するステップと、
を更に有する請求項２に記載の方法。
【請求項８】
取得された画像データを再構築することにより、３つ以上の心臓位相についての画像データを生成するステップと、
前記収縮終了の画像診断トリガに基づいて、収縮終了に対応する画像データを強調するステップと、
を更に有する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて、拡張終了に対応する前記第２の画像データを抽出するステップと、
抽出された第２の画像データを再構築することにより、拡張終了に対応する画像データを生成するステップと、
を更に有する請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
取得された画像データを再構築することにより、３つ以上の心臓位相についての画像データを生成するステップと、
前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて、拡張終了に対応する画像データを強調するステップと、
を更に有する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記事後処理が、前記収縮終了の画像診断トリガに基づいて、収縮終了に対応する画像データを視覚的に自動的に表現する処理を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
前記事後処理が、前記拡張終了の画像診断トリガに基づいて、拡張終了に対応する画像データを視覚的に自動的に表現する処理を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記事後処理が、前記拡張終了の画像診断トリガ及び前記収縮終了の画像診断トリガに基づいて、拡張終了及び収縮終了に対応する前記画像データを利用する動画を生成及び表示する処理を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
前記事後処理は、１回の拍出量、心拍出量、駆出率、拡張終了容積又は収縮終了容積のうちの１つ以上を再構築された画像データに基づいて決定する処理を含む、請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
2015526150.tif 000008
2015526150.tif 000009
2015526150.tif 000010