(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を曝射してスキャンを行い、得られた投影データに基づいて前記被検体内部のCT像を再構成するＸ線CT装置において、
被検体に造影剤が持続的に注入される場合、注入開始直後から注入された造影剤が心筋に到達して増加し、さらに一定値に達したとみなせる状態になるまでを濃度遷移期間と定義すると、前記濃度遷移期間において収集されたCT像に基づいて心筋における造影剤濃度を表す情報を心筋における血流値画像に変換するための変換テーブルを、予め算出された、血流濃度中における造影剤の濃度の割合を示す複数の実測値又は関係式に基づいて求める変換テーブル取得手段と、
前記濃度遷移期間終了後において収集されたCT像に基づいて、前記被検体の心筋における造影剤濃度を表す情報を求める血流情報取得手段と、
前記変換テーブルに基づいて前記心筋における造影剤濃度を表す情報から心筋における血流値画像を生成する血流画像生成手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線CT装置。
【請求項２】
被検体に造影剤を持続的に注入することにより、注入開始直後から注入された造影剤が心筋に到達して増加し、さらに一定値に達したとみなせる状態になるまでの濃度遷移期間および前記濃度遷移期間後に前記心筋における前記造影剤の濃度が一定とみなせる濃度一定期間を得る造影剤注入装置と、
前記濃度遷移期間および前記濃度一定期間においてそれぞれ心電図同期でCT像を収集する画像収集手段と、
前記濃度遷移期間において収集されたCT像に基づいて心筋における造影剤濃度を表す情報を心筋における血流値画像に変換するための変換テーブルを、予め算出された、血流濃度中における造影剤の濃度の割合を示す複数の実測値又は関係式に基づいて求める変換テーブル取得手段と、
前記濃度一定期間において収集されたCT像に基づいて、前記被検体の心筋における造影剤濃度を表す情報を求める血流情報取得手段と、
前記変換テーブルに基づいて前記心筋における造影剤濃度を表す情報から心筋における血流値画像を生成する血流画像生成手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線CT装置。
【請求項３】
前記血流情報取得手段は、前記濃度遷移期間終了後において収集されたCT像と心筋のCT値に基づく値との減算処理を行うことにより前記心筋における造影剤濃度を表す情報を求めるように構成されることを特徴とする請求項１または２記載のＸ線CT装置。
【請求項４】
前記変換テーブル取得手段は、前記濃度遷移期間において収集されたCT像に基づいて心筋における血流量ごとの心筋における造影剤濃度の時間変化を求め、前記時間変化に基づいて前記濃度遷移期間終了後において収集されたCT像の収集時に対応する変換テーブルを求めるように構成されることを特徴とする請求項１または２記載のＸ線CT装置。
【請求項５】
前記変換テーブル取得手段は、心臓左室内腔または冠動脈のCT像に基づいて前記変換テーブルを求めるように構成されることを特徴とする請求項１または２記載のＸ線CT装置。
【請求項６】
前記血流画像生成手段は、心筋における血流量を表す値を前記血流値画像として求めるように構成されることを特徴とする請求項１または２記載のＸ線CT装置。
【請求項７】
被検体に造影剤を持続的に注入して、注入開始直後から注入された造影剤が心筋に到達して増加し、さらに一定値に達したとみなせる状態になるまでを濃度遷移期間と定義すると、前記濃度遷移期間において収集されたCT像に基づいて心筋における造影剤濃度を表す情報を心筋における血流値画像に変換するための変換テーブルを、予め算出された、血流濃度中における造影剤の濃度の割合を示す複数の実測値又は関係式に基づいて求める変換テーブル取得手段と、
前記濃度遷移期間終了後において収集されたCT像に基づいて、前記被検体の心筋における造影剤濃度を表す情報を求める血流情報取得手段と、
前記変換テーブルに基づいて前記心筋における造影剤濃度を表す情報から心筋における血流値画像を生成する血流画像生成手段と、
を備えたことを特徴とする心筋パーフュージョン像生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造影剤を持続的に注入して心筋パーフュージョン像を生成するＸ線CT (computed tomography)装置および心筋パーフュージョン像生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線CT装置を用いた心臓の造影検査では、造影剤が患者である被検体に持続的に注入され、造影CT画像が収集される。そして、収集された造影CT画像から冠動脈や心内腔壁運動像等が作成されて診断に供される。
【０００３】
また、Ｘ線CT装置を用いて心筋の血流動態（パーフュージョン：perfusion ）の検査や脳組織内等の器官についてのパーフュージョン検査が実施されている。これらのパーフュージョン検査においては、造影剤を短時間で注入するボーラス注入によりダイナミック撮影を行い、得られたダイナミック造影CTデータを解析することによりパーフュージョン像を生成する試みが従来から研究によりなされている。
【０００４】
通常、このような心筋パーフュージョン像の撮影は単独検査ではなく、心臓の造影検査の一環として実施される。例えば、心筋パーフュージョン像の撮影の場合には、心筋パーフュージョン像のスキャンとは別に冠動脈、心内腔壁運動のような心機能解析のためのスキャンも実施される。このため、心筋パーフュージョン像のスキャンが長時間に亘り、Ｘ線による被検体の被曝の増加に繋がるような検査方法は受け入れ難く、Ｘ線CT装置による長時間のダイナミック撮影は実用化されていないのが現状である。
【０００５】
さらに上述したスキャンを全て行おうとすると、造影剤の注入回数および注入量も増加することとなる。しかしながら、被検体に注入可能な造影剤の量には上限がある。このため、Ｘ線による被曝のみならず、造影剤の注入量に上限があるという観点からも撮影時間や撮像時間は制限を受けることになる。
【０００６】
これに対し、被検体への造影剤注入量およびＸ線による被曝をより低減させつつ、より短時間で心筋パーフュージョン像を作成するために、血流情報取得用のスキャンを追加することなく心筋画像取得用のスキャンで得られた冠動脈造影CT画像データや心筋造影CT画像データ等の情報から血流情報をも取得する技術が考案されている。
【０００７】
この技術は、一定条件下での造影剤持続注入により収集された冠動脈造影CTデータや心筋造影CTデータには心筋部における血流動態の指標となる心筋パーフュージョンに関する情報が含まれているため、冠動脈造影CTデータや心筋造影CTデータからデータ処理により心筋パーフュージョンに関する情報を抽出して画像化するものである。具体的には、造影剤を被検体に静注して心筋部や冠動脈血中で造影剤が一定の濃度で流れている期間に心筋部造影CT画像を取得し、取得した心筋部造影CT画像から心筋のCT値を減算して得られる造影剤成分の分布画像が血流パーフュージョンと比例的な関係にあることから造影剤成分の分布画像を相対的な血流パーフュージョンを示す血流パーフュージョン像とみなすものである（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
さらに、造影剤濃度の遷移期間中に収集した心電同期CT画像データを利用して近似的に未知数を求めることにより心筋血流画像の相対値を絶対値に変換することができる（例えば特許文献２参照）。これにより、臨床上有用な血流の絶対値画像（一般に血流値画像と呼ばれる）や心筋全体にわたる局所心筋血流量分布画像を作成することができる。
【０００９】
また、関連技術として、心筋血流量(MBF: myocardial blood flow)を心臓左室内腔内における造影剤の濃度Caと心筋における血液中の造影剤の濃度Cmyoとの比Cmyo/Caに変換するための変換関数f(MBF)を求める試みがなされている（例えば非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２１０２２号公報
【特許文献２】特開２００６−２４７３８８号公報
【非特許文献１】George et al. ”Multidetector Computed Tomography Myocardial Perfusion Imaging During Adenosine Stress”, Journal of the American College of Cardiology, Vol. 48, No. 1, 2006.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
Ｘ線CT装置による冠動脈の造影検査では冠動脈基部等の、より太い血管部における狭窄率の計測や狭窄部におけるプラークの形状や性状の分析が可能になりつつある。この結果、上述したように、心筋パーフュージョン像の撮影には、撮影時間や撮像時間に関する制約条件が課されているにもかかわらず、被曝量や造影剤の注入量を増加させることなく心筋部における血流量をより精度良く計測し、局所的な心筋の血流値画像をより高精度で生成することが切望されている。
【００１１】
特に、冠動脈の造影検査と高精度な心筋の血流値画像の撮像とを同時に行うことができれば、これまでＸ線CT装置による検査では観測できなかった、より末端の細い冠動脈における狭窄の推定や、狭窄率の計測が困難な著しく石灰化した冠動脈を有する被検体における冠動脈の狭窄の推定が可能となる。このため、前述のように被爆や造影剤を増加させることなく局所的な心筋血流値画像をより高精度で得ることが切望されている。
【００１２】
本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、被検体への造影剤注入量およびＸ線による被曝を増加させることなく、より短時間で精度良く心筋パーフュージョン像を取得することが可能なＸ線CT装置および心筋パーフュージョン像生成システ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】
【００１３】
本発明に係るＸ線CT装置は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、被検体にＸ線を曝射してスキャンを行い、得られた投影データに基づいて前記被検体内部のCT像を再構成するＸ線CT装置において、被検体に造影剤が持続的に注入される場合、注入開始直後から注入された造影剤が心筋に到達して増加し、さらに一定値に達したとみなせる状態になるまでを濃度遷移期間と定義すると、前記濃度遷移期間において収集されたCT像に基づいて心筋における造影剤濃度を表す情報を心筋における血流値画像に変換するための変換テーブルを、予め算出された、血流濃度中における造影剤の濃度の割合を示す複数の実測値又は関係式に基づいて求める変換テーブル取得手段と、前記濃度遷移期間終了後において収集されたCT像に基づいて、前記被検体の心筋における造影剤濃度を表す情報を求める血流情報取得手段と、前記変換テーブルに基づいて前記心筋における造影剤濃度を表す情報から心筋における血流値画像を生成する血流画像生成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明に係るＸ線CT装置は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、被検体に造影剤を持続的に注入することにより、注入開始直後から注入された造影剤が心筋に到達して増加し、さらに一定値に達したとみなせる状態になるまでの濃度遷移期間および前記濃度遷移期間後に前記心筋における前記造影剤の濃度が一定とみなせる濃度一定期間を得る造影剤注入装置と、前記濃度遷移期間および前記濃度一定期間においてそれぞれ心電図同期でCT像を収集する画像収集手段と、前記濃度遷移期間において収集されたCT像に基づいて心筋における造影剤濃度を表す情報を心筋における血流値画像に変換するための変換テーブルを、予め算出された、血流濃度中における造影剤の濃度の割合を示す複数の実測値又は関係式に基づいて求める変換テーブル取得手段と、前記濃度一定期間において収集されたCT像に基づいて、前記被検体の心筋における造影剤濃度を表す情報を求める血流情報取得手段と、前記変換テーブルに基づいて前記心筋における造影剤濃度を表す情報から心筋における血流値画像を生成する血流画像生成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明に係る心筋パーフュージョン像生成システムは、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、被検体に造影剤を持続的に注入して、注入開始直後から注入された造影剤が心筋に到達して増加し、さらに一定値に達したとみなせる状態になるまでを濃度遷移期間と定義すると、前記濃度遷移期間において収集されたCT像に基づいて心筋における造影剤濃度を表す情報を心筋における血流値画像に変換するための変換テーブルを、予め算出された、血流濃度中における造影剤の濃度の割合を示す複数の実測値又は関係式に基づいて求める変換テーブル取得手段と、前記濃度遷移期間終了後において収集されたCT像に基づいて、前記被検体の心筋における造影剤濃度を表す情報を求める血流情報取得手段と、前記変換テーブルに基づいて前記心筋における造影剤濃度を表す情報から心筋における血流値画像を生成する血流画像生成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るＸ線CT装置および心筋パーフュージョン像生成システムにおいては、被検体への造影剤注入量およびＸ線による被曝を増加させることなく、より短時間で精度良く心筋パーフュージョン像を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係るＸ線CT装置および心筋パーフュージョン像生成システムの実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は本発明に係るＸ線CT装置の実施の形態を示す構成図である。
【００１９】
Ｘ線CT装置１は、ガントリ部２およびコンピュータ装置３とから構成される。ガントリ部２は、Ｘ線管４、高電圧発生装置５、Ｘ線検出器６、データ収集部７(DAS: data acquisition system)、造影剤注入装置８および心電計９を有する。Ｘ線管４とＸ線検出器６とは、高速で且つ連続的に回転する図示しない回転リングに被検体Ｐを挟んで互いに対向する位置に搭載される。
【００２０】
造影剤注入装置８は、コンピュータ装置３からの制御信号により制御され、一定の条件に従って被検体Ｐに造影剤を持続的に注入する機能を有する。造影剤注入装置８は、造影剤の被検体Ｐ内における振る舞いに基づいて、被検体Ｐに注入する造影剤の量および濃度を制御することができる。
【００２１】
図２は、被検体の心臓、心筋内、冠状動脈内における造影剤の振る舞いをモデル化した図である。
【００２２】
被検体Ｐ内部では、図示しない大動脈から冠状動脈１０が分岐し、分岐した冠状動脈１０からさらに毛細血管１１が分岐する。毛細血管１１は心筋１２内に導かれ、心筋１２は毛細血管１１と心筋細胞１３とから構成される。心筋細胞１３には間質１４という領域が存在し、間質１４と毛細血管１１との間で血液が出入りできる構造となっている。
【００２３】
このため、被検体Ｐに造影剤を注入すると、造影剤は血液とともに大動脈から冠状動脈１０に、冠状動脈１０から毛細血管１１へと導かれる。さらに、造影剤が毛細血管１１内において血液とともに流れて心筋細胞１３に到達すると、造影剤の一部は毛細血管１１から心筋細胞１３内の間質１４に流入する。また、心筋細胞１３内の間質１４に流入した血液の一部は、再び心筋細胞１３から流出して毛細血管１１内へと移動する。
【００２４】
従って、大動脈や冠状動脈１０中における造影剤の血液中の濃度と、心筋細胞１３内や毛細血管１１内における造影剤の血液中の濃度とは、異なる値となりかつ造影剤の移動により時間的に変化する。被検体Ｐ内の各所における造影剤の血液中の濃度は、造影剤が毛細血管１１から心筋細胞１３内の間質１４に流入する際における移行定数と、造影剤が心筋細胞１３内の間質１４から毛細血管１１に流入する際における移行定数とから決定される。
【００２５】
すなわち、時刻tにおける心臓左室内腔内（心臓左室内血液プール）あるいは冠状動脈血中における造影剤の濃度をCa(t)、毛細血管１１および心筋細胞１３を含めた心筋１２内のある領域を単位領域として、心筋１２における血液中の造影剤の濃度（毛細血管１１中と心筋細胞１３内の造影剤の平均の濃度）をCmyo(t)、造影剤が毛細血管１１から心筋細胞１３内の間質１４に流入する際における移行定数をK1、造影剤が毛細血管１１から心筋細胞１３内の間質１４に流出する際における移行定数をk2とすると、Ca(t)およびCmyo(t)は移行定数K1および移行定数k2で決定される。
【００２６】
図３は、図２に示すモデルをパラメータを用いて概念的に表現した図である。
【００２７】
図３に示すように、ある時刻tにおいて、濃度Ca(t)の造影剤が移行定数K1に比例した量で毛細血管１１から心筋細胞１３の間質１４に移動する一方、心筋細胞１３の間質１４からは、濃度Cmyo(t)の造影剤が移行定数k2に比例した量で毛細血管１１内に移動する。そして、造影剤の移動後の濃度Ca(t)およびCmyo(t)が移行定数K1および移行定数k2で決定される。
【００２８】
従って、ある時刻tにおける心筋１２内における造影剤の濃度Cmyo(t)は、間質１４に流入する造影剤の量と間質１４から流出する造影剤の量の差で表現できることから式(1)が成立する。  
［数１］
dCmyo(t)/dt=K1・Ca(t)-k2・Cmyo(t)      (1)
【００２９】
式(1)を解析的に解くと、式(2-1)、式(2-2)、式(2-3)および式(2-4)が得られる。すなわち、時刻tにおける心筋１２内における造影剤の濃度Cmyo(t)は、移行定数K1および移行定数k2を用いて表すことができる。
【数２】
0005234905.tif 000002
【００３０】
式(2-3)および式(2-4)においてEは血流濃度中における造影剤の割合を示す値(Extraction efficiency)、PSはPermeability-Surface area Product、MBFは心筋パーフュージョン（blood perfusion ）の指標となる単位時間、単位重量中における心筋血流量(myocardial blood flow)[ml/100g/min]である。すなわち、移行定数K1と心筋血流量MBFとの関係は、式(2-3)で表される。また、式(2-4)に示すようにExtraction efficiency Eは、心筋血流量MBFの関数である。Extraction efficiency Eの正確な値またはExtraction efficiency Eを求めるための関係式(2-4)は、PET (positron emission computed tomography)検査とCT検査の比較あるいは公知の手法により予め算出しておくことができる。また、式(2-1)および式(2-2)におけるVdは正常な心筋では一定値をとることが知られていることから予め検査等により求めて決定しておくことができる。
【００３１】
従って、造影剤注入時における心臓左室内腔内あるいは冠状動脈血中における造影剤の濃度Ca(t)が分かれば心筋１２内における造影剤の濃度Cmyo(t)は、式(2-1)により算出することができる。以下、Ca(t)を心臓左室内腔内における造影剤濃度の時間変化曲線(TDC: time density curve)とした場合について説明する。すなわち、心臓左室内腔内における造影剤濃度の時間変化曲線Ca(t)が分かれば、心筋部における造影剤濃度の時間変化曲線 Cmyo(t)を式(2-1)により算出することができる。
【００３２】
ここで、従来から、一定の条件で被検体Ｐに造影剤を静注すると、冠状動脈中および心筋１２内における造影剤の血液中の濃度が一定とみなせる濃度一定期間が現れることが知られている。
【００３３】
図４は、図１に示す造影剤注入装置８により被検体に造影剤が持続的に静注されることによる冠動脈または心臓左室内腔内および心筋部における造影剤の時間的な濃度変化を示す図である。
【００３４】
図４において、縦軸は造影剤の濃度Ｃを示し、横軸は時間tを示す。尚、造影剤の濃度は、CT値に対応するため、縦軸は、造影剤の濃度に対応するCT値を表している。また、図４中の実線は、冠動脈中または心臓左室内腔内における造影剤の濃度Ca(t)の時間変化を示すデータ（造影剤濃度変化曲線）であり、点線は、心筋細胞１３および毛細血管１１で構成される心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)の時間変化を示すデータ（造影剤濃度変化曲線）である。
【００３５】
被検体Ｐに造影剤を持続的に注入すると、注入された造影剤が心筋に到達して造影剤濃度が増加し、冠動脈血中および心臓左室内腔内における造影剤の濃度Ca(t)および心筋領域における造影剤の濃度Cmyo(t)がそれぞれ一定値に達したとみなせる状態、すなわち濃度一定期間T1が得られる。
【００３６】
このため、心筋領域における造影剤の濃度Cmyo(t)が一定とみなせる濃度一定期間T1において心電図同期で心筋部の造影検査を行えば、冠動脈のＸ線CTデータから造影CT画像を収集することができる。そこで、造影剤注入装置８は、一定の条件に従って、単位時間当たり所要の量の造影剤を被検体Ｐ内に注入し、冠動脈血中および心筋部における造影剤の濃度Ca(t)、Cmyo(t)が一定とみなせる状態を得ることができるようにされる。
【００３７】
尚、造影剤の注入条件は、冠動脈中の造影剤の濃度Ca(t)がＸ線CTデータの収集の間に一定となるように、経験的に決まる方法であるため、注入速度には多少の相違が存在する。この造影剤の静注の際における注入速度等の推奨条件は例えば「八町淳、輪湖正：螺旋走査型CTにおける最適造影検査の方法の検討、日獨医報第４０巻第２号1995年」等の文献に記載されている。
【００３８】
ここで、造影剤の注入開始直後から濃度一定期間までの時間を濃度遷移期間Ttと定義すると、冠動脈の造影検査は、濃度遷移期間Ttの終了後の濃度一定期間T1に行われることとなり、造影検査によって冠動脈の造影CT画像を収集することができる。
【００３９】
例えばＸ線CT装置１が６４列である場合には、体軸方向（Ｚ方向）の有効視野が心筋全体をカバーしていない。このため、心尖部あるいは心基部まで視野が移動するように被検体を移動させてヘリカルCTアンギオスキャンによって心筋部の造影CT像を得ることができる。
【００４０】
造影CT画像の取得用のヘリカルスキャンは実際には連続的に行われるが、計算を単純化するすために心筋の中間地点におけるスキャンの時刻を代表時間tmidとすれば、スキャン時tmidの心筋領域における造影剤の濃度Cmyo(tmid)は式(2-1)により算出することができる。そこで、コンピュータ装置３には、スキャン時tmidの心筋領域における造影剤の濃度Cmyo(tmid)を求める機能が設けられるが詳細については後述する。
【００４１】
一方、心電計９は、被検体Ｐに接着させた図示しない電極と接続される。心電計９は、被検体Ｐから電極を介して心電信号(ECG: electro cardiogram信号)を検出し、検出したＥＣＧ信号から被検体Ｐの心電図を生成してコンピュータ装置３に与える機能を有する。
【００４２】
そして、高電圧発生装置５はコンピュータ装置３からの制御信号により冠動脈および心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)、Ca(t)が一定あるいは線形性を有する間に、心電図に同期してＸ線管４に管電流や管電圧を供給し、Ｘ線検出器６で被検体Ｐを透過したＸ線を検出できるように構成される。さらに、Ｘ線検出器６で検出されたＸ線検出信号はデータ収集部７に与えられてデジタル化され、コンピュータ装置３に与えられる。
【００４３】
また、造影剤が心筋左心室内腔内等の部位を通過して心筋に到達するタイミングを知るために、濃度遷移期間TtにおいてＸ線データをダイナミック収集する機能がＸ線CT装置１に備えられる。この濃度遷移期間Ttにおいてダイナミック収集されたＸ線データもデータ収集部７を経てコンピュータ装置３に与えられる。この濃度遷移期間TtにおけるＸ線データは後述するようにコンピュータ装置３における血流値画像の生成にも用いられる。
【００４４】
尚、造影剤が心筋に到達し、濃度遷移期間Ttから濃度一定期間T1に変わるタイミングを知るための技術の例としては、例えば、特開２００３−２４５２７５号公報に開示されている。
【００４５】
すなわち、造影剤濃度（又はCT値）が所定の閾値に達したか否かを判定する方法、造影剤濃度（又はCT値）をグラフ化し、グラフの接線の傾斜角度が所定の角度に達したか否かを判定する方法、あるいは造影剤濃度（又はCT値）をグラフ化し、グラフがピークに達したか否かを判定する方法等の任意の方法により自動的に造影剤が心筋に到達するタイミングを設定する技術が開示されている。ただし、この方法によらず、心電同期CT画像や図４に示すような造影剤濃度の変化曲線をグラフ表示させて、ユーザが任意に造影剤が心筋に到達するタイミングを目視により把握できるように構成してもよい。
【００４６】
コンピュータ装置３は、画像処理装置１５、画像表示部１６、入力部１７およびスキャン制御装置１８とから構成される。スキャン制御装置１８は、心電計９により収集された心電図に基づいて高電圧発生装置および造影剤注入装置８に制御信号を与えて制御することにより心電図同期CTの収集を実行させる機能を有する。
【００４７】
特に、スキャン制御装置１８には、濃度遷移期間Ttから濃度一定期間T1に変わるタイミングを任意の方法で検出する機能が備えられる。そして、スキャン制御装置１８により、濃度遷移期間TtにおいてＸ線データを収集した後、図示しない寝台を移動させて濃度一定期間T1において心筋全体からのデータを収集することにより心電図同期CT画像を生成するためのヘリカルスキャンを実行することができるように構成される。
【００４８】
また、画像処理装置１５は、制御部１９を中枢として、データ収集部７から出力される生データを補正処理等を経て投影データに変換する前処理部２０、投影データを記憶するメモリ部２１、投影データからCT画像データを再構成する画像再構成部２２、CT画像データを保管する記憶装置２３、記憶装置２３からCT画像データを読み込んで心筋パーフュージョン像を生成する心筋パーフュージョン像生成システム２４とから構成される。
【００４９】
心筋パーフュージョン像生成システム２４は，画像取得ユニット２４ａ、スライス厚加算ユニット２４ｂ、マトリクス縮小ユニット２４ｃ、マスク処理ユニット２４ｄ、血流画像生成ユニット２４ｅ、オブリーク断面変換ユニット２４ｆ、画像合成ユニット２４ｇおよび表示処理ユニット２４ｈを備えている。
【００５０】
画像取得ユニット２４ａは、記憶装置２３から濃度一定期間T1において収集された造影剤による心筋の造影CT画像データまたは濃度遷移期間Ttにおいて収集された心筋のCTデータを読み込んで取得する機能と、取得した造影CT画像データまたはCTデータを他の心筋パーフュージョン像生成システム２４の構成要素に与える機能とを有する。
【００５１】
スライス厚加算ユニット２４ｂは、画像取得ユニット２４ａから心筋の造影CT画像データを受けて隣接するスライス間の造影CT値を加算し、あるいは平均をとることによりスライス方向の造影CT画像データの解像度を下げる機能を有する。
【００５２】
マトリクス縮小ユニット２４ｃは、画像取得ユニット２４ａから心筋の造影CT画像データを受けて、造影CT値に対して加算処理および加算平均処理の一方を施すことによりマトリクスを縮小する機能を有する。
【００５３】
マスク処理ユニット２４ｄは、画像取得ユニット２４ａから心筋の造影CT画像データを受けてマスク処理を行なうことにより、心筋部のうち血流が存在する領域を抽出する機能を有する。すなわち、マスク処理ユニット２４ｄは、心筋領域部分を決定する領域決定ユニットとして機能する。
【００５４】
血流画像生成ユニット２４ｅは、マスク処理ユニット２４ｄにより抽出された血流領域あるいは心筋部における血流値画像を心筋パーフュージョン像として生成する機能を有する。ここで、血流値画像の生成方法について説明する。
【００５５】
造影剤が注入されて濃度遷移期間Ttの間における冠動脈中または心臓左室内腔内における造影剤の濃度変化曲線Ca(t)を求めれば、式(2-1)から種々の移行定数K1あるいは心筋血流量MBFに対応する心筋領域における造影剤の濃度Cmyo(t)を算出することができる。換言すれば、心筋血流量MBFと心筋領域における造影剤の濃度Cmyo(t)との変換テーブルまたは心筋血流量MBFと心筋領域における造影剤の濃度Cmyo(t)の冠動脈中または心臓左室内腔内における造影剤の濃度変化曲線Ca(t)に対する比Cmyo(t)/Ca(t)との変換テーブルを求めることができる。
【００５６】
さらに、変換テーブルを用いて任意の時刻tや冠動脈の造影CT画像の収集時、すなわちスキャン時tmidにおける心筋血流量MBFを求め、血流値画像として表示させることが可能となる。
【００５７】
すなわち、造影剤の濃度遷移期間Ttにおいて、冠動脈中または心臓左室内腔内における造影剤の濃度変化曲線Ca(t)を取得すれば、心筋血流量MBFを求めて血流値画像を作成することができる。このため、造影CT画像の収集のために必要な１回のスキャンによって血流値画像も生成および表示させることが可能となる。
【００５８】
また、造影剤を注入して得られる心筋の造影CT画像データのCT値は、心筋組織成分である心筋のみのCT値と造影剤成分の画像のCT値との合計となる。従って、心筋の造影CT画像データから心筋のみのCT値を減算すれば、心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)や変換テーブルの算出に必要な冠動脈或いは心臓左室内腔内における造影剤の濃度変化曲線Ca(t)を求めることができる。そして、心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)から心筋血流量MBFを求めることができる。
【００５９】
そこで、血流画像生成ユニット２４ｅには、画像取得ユニット２４ａから取得した濃度遷移期間Ttにおける心筋のCTデータに基づいて上述した変換テーブルを算出する機能と、マスク処理ユニット２４ｄにより抽出された血流領域において、心筋の造影CT画像データから心筋のみのCT値を減算し、変換テーブルを用いることにより心筋血流量MBFを求めて心筋部の血流値画像データを生成する機能が備えられる。
【００６０】
すなわち、血流画像生成ユニット２４ｅは、濃度遷移期間Ttに収集した冠動脈或いは心臓左室内腔内における心筋のCTデータを画像取得ユニット２４ａから受けて、心筋のみのCT値を減算することにより造影剤の濃度変化曲線Ca(t)を求める血流情報取得ユニットとしての機能を兼ねている。
【００６１】
オブリーク断面変換ユニット２４ｆは、血流画像生成ユニット２４ｅにより生成された心筋の血流画像の断面を変換し、任意の断面における断面画像、例えば心筋の長手方向を軸とする環状の断面画像を生成する機能を有する。
【００６２】
画像合成ユニット２４ｇは、マトリクス縮小処理およびスライス間における造影CT値の加算前の解像度の高い心筋の画像、すなわち、画像取得ユニット２４ａから受けた心筋の造影CT画像データのうちマスク領域の画像データと血流画像生成ユニット２４ｅにより生成された心筋の血流画像とを合成した画像を生成し、マスク領域の画像データと心筋の血流画像とを重ね合わせして同位置画面上にそれぞれの画像の透明度等の任意の値を調整して表示できるようにする機能を有する。
【００６３】
表示処理ユニット２４ｈは、血流画像生成ユニット２４ｅ、オブリーク断面変換ユニット２４ｆおよび画像合成ユニット２４ｇによりそれぞれ生成された血流画像、オブリーク断面画像、合成画像等の各画像を表示させるための画像信号を画像表示部１６に与えて表示させる機能と、表示された各画像において血流画像が視認できるような表示条件を設定する機能を有する。
【００６４】
また、表示処理ユニット２４ｈは、画像の表示条件を設定する際には、画像表示部１６に表示条件の設定を指示するための画像を表示させる一方、入力部１７から画像の表示条件の指示を取得するように構成される。
【００６５】
画像の適切な表示条件の例としては、例えば表示させる画素値の下限を心筋のCT値とする一方、表示させる画素値の上限を心筋のCT値に心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)を加算した値とし、血流画像のみを選択的に表示させるような表示方法が挙げられる。この他、画素値を心筋のCT値から心筋のCT値に心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)を加算した値までの範囲とする方法がある。この方法では、画素値に応じて心筋血流量MBFをカラー表示させることもできる。この場合、入力部１７からの情報を受け取って、画素値の上限をデフォルト値から微調整できるようにすることもできる。
【００６６】
そのために、表示処理ユニット２４ｈには、例えば、造影剤で染影された心筋部に対応する値及び心筋に対応する値に基づいて階調および色調の少なくとも一方の変換処理を行う際のウィンドウレベル値を設定する機能を備えることもできるし、造影剤で染影された心筋部に対応する値と心筋に対応する値との間の値を有する画素が強調されるように階調および色調の少なくとも一方の変換処理を行う際のウィンドウレベル値を設定する機能を備えることもできる。
【００６７】
次に、Ｘ線CT装置１の作用について説明する。
【００６８】
図５は、図１に示すＸ線CT装置１により心筋パーフュージョン像を生成する際の手順の一例を示すフローチャートであり、図中Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
【００６９】
まずステップＳ１において、スキャン制御装置１８からの制御信号により造影剤注入装置８が制御され、図４に示すように、造影剤注入装置８から一定の条件に従って造影剤が持続的に被検体Ｐに注入される。
【００７０】
そして、ステップＳ２において、スキャン制御装置１８の制御により造影剤の濃度遷移期間Ttにおいて冠動脈或いは心臓左室内腔内における心筋のCTデータが収集される。濃度遷移期間Ttにおいて収集されるCTデータは、表示用の画像生成に用いられるデータではないため、後述する濃度一定期間T1におけるデータ収集の場合よりも少ない線量でデータ収集を行うことが被曝低減化の観点から望ましい。また、収集されたCTデータに基づいて造影剤が心筋左心室内腔内等の部位を通過して心筋に到達するタイミングが検出される。すなわち、心筋領域における造影剤の濃度Cmyo(t)が冠動脈或いは心臓左室内腔内における造影剤の濃度Ca(t)よりも十分に小さい濃度遷移期間Ttにおいて特定の心筋部位上における任意のスライス位置の造影CT画像データが心電同期でダイナミック収集される。
【００７１】
すなわち、被検体Ｐに接着して設けられた図示しない電極を介して心電計９によりＥＣＧ信号が検出される。そして、心電計９により心電図が取得され、スキャン制御装置１８に与えられる。さらに、心電計９により取得された心電図に基づいてスキャン制御装置１８から制御信号が高電圧発生装置５に与えられる。このため、心電波形に同期して高電圧発生装置５からＸ線管４に管電流や管電圧が供給され、被検体ＰにＸ線が照射される。
【００７２】
被検体Ｐに照射され、被検体Ｐを透過したＸ線は、Ｘ線検出器６で検出される。Ｘ線検出器６の出力であるＸ線検出信号はデータ収集部７に与えられてデジタル化された生データが生成される。データ収集部７は、生成した生データを前処理部２０に与え、前処理部２０は生データに各種補正処理等の前処理を施して投影データに変換する。前処理部２０において得られた投影データは、メモリ部２１において一時的に保存された後、画像再構成部２２に与えられる。そして、画像再構成部２２において、投影データからCT画像データが再構成され、再構成されたCT画像データは記憶装置２３に書き込まれて保存される。
【００７３】
被検体Ｐには造影剤が注入されるため、記憶装置２３に保存されるCT画像データは造影CT画像データとなる。また、心電図と同期されてCT画像が収集されるため、心筋の収縮あるいは拡張期において心筋各部の同一期における心筋の造影の体軸横断画像が得られる。そして、記憶装置２３に保存された造影CT画像データは、画像取得ユニット２４ａにより取得され、心筋パーフュージョン像生成システム２４に与えられる。
【００７４】
さらに、濃度遷移期間Ttを経過すると、被検体Ｐの動脈血中における冠動脈或いは心臓左室内腔内における造影剤の濃度Ca(t)が一定あるいは時間的な変化率が一定とみなせる状態となる。また、心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)についても一定とみなせる状態となる。
【００７５】
このため、スキャン制御装置１８により、上述した任意の方法で自動的に造影剤が心筋に到達するタイミングが検出される。ただし、心電同期CT画像や図４に示すような造影剤濃度の変化曲線をグラフ表示させて、ユーザが任意に造影剤が心筋に到達するタイミングを目視により把握するようにしてもよい。
【００７６】
そこで、ステップＳ３において、スキャン制御装置１８の制御により、必要に応じて一定のディレイ時間が経過したタイミングで、図示しない寝台を移動させたヘリカルアンギオスキャンが開始される。このスキャンは実際には連続的に行われるが代表時刻tmidに行われるとみなすことができる。そして、心筋部の造影剤の濃度遷移期間Ttの終了後に、心電同期で心筋全体における冠動脈の造影CT画像データが収集される。このとき、心筋の診断用として、必要に応じて心筋の収縮から拡張までの一連の周期において、同一周期の各スライスにおける体軸横断画像のセットが取得され、取得された各体軸横断画像の断面変換により心筋の短軸横断像（short axis）、長軸水平断層像(horizontal long axis)、長軸垂直断層像(vertical long axis)等の各種画像が得られる。
【００７７】
一方、ステップＳ４において、血流画像生成ユニット２４ｅは、濃度遷移期間Ttに収集された冠動脈或いは心臓左室内腔内における造影CT画像データを記憶装置２３から画像取得ユニット２４ａを通じて取得し、取得した造影CT画像データから心筋のみのCT値を減算することにより造影剤の濃度変化曲線Ca(t)を求める。
【００７８】
図６は、図１に示すＸ線CT装置１により造影剤の濃度遷移期間Ttにおける冠動脈或いは心臓左室内腔内の造影CT画像データから求めた各時刻のCT値と各CT値の曲線近似により求めた造影剤の濃度変化曲線Ca(t)を示す図である。
【００７９】
図６の点で示すような濃度遷移期間Ttから濃度遷移期間Ttの終了時までの造影剤濃度の時間変化を曲線近似することにより造影剤の濃度変化曲線Ca(t)を得ることができる。
【００８０】
次に、ステップＳ５において、血流画像生成ユニット２４ｅは、冠動脈或いは心臓左室内腔内における造影剤の濃度変化曲線Ca(t)を入力関数として、予め取得されたVd値に基づいて、特定の時刻tおよび特定の心筋血流量MBFのときの心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)を示す推定曲線を求める。心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)は、心筋部におけるCT値の造影剤による増加分に相当する。
【００８１】
図７は、図６に示す冠動脈或いは心臓左室内腔内における造影剤の濃度変化曲線Ca(t)に基づいて得られた心筋血流量MBFごとの心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)を示す推定曲線を示す図である。
【００８２】
式(2-1)により冠動脈或いは心臓左室内腔内における造影剤の濃度変化曲線Ca(t)から図７に示すような心筋血流量MBFごとの心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)を示す推定曲線を求めることができる。
【００８３】
また、必要に応じて、心筋血流量MBFと心筋領域における造影剤の濃度Cmyo(t)の冠動脈中または心臓左室内腔内における造影剤の濃度変化曲線Ca(t)に対する比Cmyo(t)/Ca(t)の時間変化曲線を心筋血流量MBFごとに求めることもできる。
【００８４】
図８は、図７に示す心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)を心臓左室内腔内における造影剤の濃度Ca(t)で除した推定曲線を示す図である。
【００８５】
図８に示すように、心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)を心臓左室内腔内における造影剤の濃度Ca(t)で除した値Cmyo(t)/Ca(t)(ATtenuation density ratio AD ratio)の推定曲線を種々の心筋血流量MBFごとに求めることができる。
【００８６】
次に、血流画像生成ユニット２４ｅは、図７や図８に示すような時間変化曲線に基づいて、造影検査のスキャン時刻tmidに対応する心筋血流量MBFと心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)との変換テーブルまたは心筋血流量MBFと濃度比Cmyo(t)/Ca(t)との変換テーブルを求める。尚、データの無い部分は、補間によって求めることができる。
【００８７】
図９は、図１に示す血流画像生成ユニット２４ｅにより作成された心筋血流量MBFへの変換テーブルの一例を示す図である。
【００８８】
図９において、横軸は、スキャン時刻tmidにおける心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)または造影剤の濃度Cmyo(t)を心臓左室内腔内における造影剤の濃度Ca(t)で除した値Cmyo(t)/Ca(t)であり、縦軸は、心筋血流量MBFを示す。
【００８９】
一方、ステップＳ６において、濃度遷移期間Ttにおいて造影CT画像データを生成した場合と同様な流れで濃度一定期間T1における心筋全体に亘る造影CT画像データが生成される。また、血流画像生成ユニット２４ｅは、スキャン時刻tmidにおける心筋部における造影剤の濃度Cmyo(tmid)を求める。心筋部における造影剤の濃度Cmyo(tmid)は、造影CT画像データ（造影後の心筋部のCT値）から（造影前の）心筋部のCT値を減算すれば良い。
【００９０】
次に、ステップＳ７において、血流画像生成ユニット２４ｅは、心筋部における造影剤の濃度Cmyo(tmid)あるいは濃度比Cmyo(tmid)/Ca(tmid)と心筋血流量MBFへの変換テーブルに基づいて心筋血流量MBFを算出する。ただし、心筋血流量MBFの算出は、心筋部のうち血流が存在する領域のみについて行えば良い。但し、臨床上の要請によっては、心筋部全体について心筋血流量MBFを算出してもよい。ここでは、心筋部のうち血流が存在する領域のみについて心筋血流量MBFを算出し、血流値画像を生成する場合について説明する。
【００９１】
また、心筋の造影CT画像データの解像度のまま心筋の血流値画像を生成しようとすると、ノイズの影響を受ける恐れがある。そこで、心筋の血流値画像の生成の前処理として、必要に応じて解像度の低減化処理が心筋の造影CT画像データに施される。
【００９２】
すなわち、スライス厚加算ユニット２４ｂは、画像取得ユニット２４ａから心筋の造影CT画像データを受けて隣接する複数のスライスにおける造影CT値を加算し、あるいは平均をとることによりスライス方向の造影CT画像データの解像度低減化処理を行う。例えば、心筋の造影CT画像データのスライス厚は０．５ｍｍ程度であることが一般的であり、心筋パーフュージョン像の生成用として心筋の造影CT画像データを用いるために、スライス厚が３ｍｍ、５ｍｍあるいは１０ｍｍ程度となるようにスライス方向の解像度が低下せしめられる。
【００９３】
さらに、マトリクス縮小ユニット２４ｃは、各スライスにおける心筋の造影CT画像データの造影CT値を加算し、あるいは平均をとることによりマトリクスの縮小処理を実行する。
【００９４】
尚、スライス厚の加算処理およびマトリクス縮小処理の処理順序は逆であってもよく、任意である。
【００９５】
次に、解像度の低減化処理が完了すると、マスク処理ユニット２４ｄにより心筋の造影CT画像データに対してマスク処理が施され、心筋の造影CT画像データのうち、血流が存在する領域が抽出される。
【００９６】
そして、血流画像生成ユニット２４ｅは、血流が存在する領域のみについて心筋部における造影剤の濃度Cmyo(tmid)あるいは濃度比Cmyo(tmid)/Ca(tmid)と心筋血流量MBFへの変換テーブルに基づいて血流値画像データとして心筋血流量MBFを算出する。
【００９７】
図１０は、図１に示すＸ線CT装置１により心筋の造影CT画像データから血流値画像データを生成する手順と、得られた血流値画像を示す図である。
【００９８】
図１０（ａ）は、解像度の低減化処理後の各スライスにおける心筋の造影CT画像データである。図１０（ａ）に示すような心筋の各造影CT画像データに対してマスク処理ユニット２４ｄによりマスク処理が施されて、図１０（ｂ）に示すような血流が存在する領域が抽出される。図１０（ｂ）は、左室心筋を中心にCT値が０から１５０の間となるようにマスク処理を施した例である。血流が存在する領域が抽出されたことが確認できる。
【００９９】
さらに、図１０（ｂ）に示すように抽出された血流の存在領域について心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)あるいは濃度比Cmyo(tmid)/Ca(tmid)と心筋血流量MBFへの変換テーブルに基づいて血流値画像データとして心筋血流量MBFを算出する。図１０（ｃ）は、血流画像生成ユニット２４ｅにより血流値画像データとして算出された心筋血流量MBFである。
【０１００】
尚、血流値画像と心筋部における造影CT値とは表示上は実質的に同一であり、血流値画像に割り当てられる画素値が心筋血流量MBFの値に関連付けられる点のみ相異する。
【０１０１】
さらに、血流値画像を心筋の造影画像と合成させて表示させることにより、診断の際における利便性を向上させることができる。この場合、血流値画像に合成させる心筋の造影画像は、マトリクス縮小処理およびスライス間における造影CT値の加算前の解像度の高い心筋の画像を用いることが、より効果的である。
【０１０２】
そこで、ステップＳ８において、画像合成ユニット２４ｇは、マトリクス縮小処理およびスライス間における造影CT値の加算前の解像度の高い心筋の造影画像を画像取得ユニット２４ａから受けて、血流値画像と合成した画像を生成する。
【０１０３】
また必要に応じてオブリーク断面変換ユニット２４ｆは、血流画像生成ユニット２４ｅにより生成された心筋の血流値画像や画像合成ユニット２４ｇにより生成された合成画像の断面を変換し、任意の断面におけるオブリーク断面画像を生成する。
【０１０４】
次に、ステップＳ９において、血流画像生成ユニット２４ｅ、オブリーク断面変換ユニット２４ｆおよび画像合成ユニット２４ｇによりそれぞれ生成された血流値画像、オブリーク断面画像、合成画像等の各画像は、表示処理ユニット２４ｈに与えられる。そして、表示処理ユニット２４ｈから各画像を表示させるための画像信号が画像表示部１６に与えられて表示される。
【０１０５】
ここで、ユーザは入力部１７から各画像の表示条件の自動設定を指示することができる。そのために、表示処理ユニット２４ｈから例えば、電子ボタンを表示させるための画像信号が画像表示部１６に与えられる。
【０１０６】
図１１は、図１に示すＸ線CT装置１の画像表示部１６に血流値画像と造影CT画像とを重畳表示させた例を示す図である。
【０１０７】
図１１に示すように画像表示部１６の画面には、造影CT画像３０、表示条件の自動設定を指示するための自動（ＡＵＴＯ）ボタン３１および輝度スケール３２が表示される。つまり、図１１は、血流値画像をグレースケールで識別できるように輝度表示させる場合の例を示す。
【０１０８】
入力部１７の操作により自動（ＡＵＴＯ）ボタン３１を押すと、入力部１７から表示条件の自動設定の指示が表示処理ユニット２４ｈに与えられる。そうすると、表示処理ユニット２４ｈにより輝度スケール（ウィンドウレベル）の上限値ＷＵ、下限値ＷＬ、上限値と下限値との間のウィンドウレベル幅ＷＷが自動的に血流値画像を表示させるために適切な値に設定される。
【０１０９】
すなわち、心筋のCT値（３４程度）をＡ、心筋部における造影剤の濃度Cmyo(t)をＢ、微調整のための任意の値をβとすると、例えばＷＵ＝Ａ＋Ｂ、ＷＬ＝Ａ＋β（従ってＷＷ＝Ｂ−β）と設定したり、あるいはＷＬ＝Ａ＋β、ＷＷ＝Ａ＋β＋Ｂと設定することができる。この結果、輝度スケールが心筋部の血流値画像の表示に適切な値に設定され、図１１に示すように心筋の血流値画像がグレースケールにより輝度表示される。
【０１１０】
尚、表示条件を決定するＡ、Ｂ、β等の値は入力部１７の操作によりマニュアルで微調整できるようにすることもできる。Ａの値は心筋のCT値に限らず、臨床目的に応じて変更することもできる。Ｂの値は経験的にデフォルト値として定めることができる。
【０１１１】
この他、ＷＵとＷＬの範囲をカラー表示させることにより心筋部の血流値画像を識別できるように表示させることも可能である。カラー表示させる場合には、例えば１６段階に視覚的に分けたり、識別したい段階に応じて１６段階以上または１６段階以下の諧調を有するようにしてもよい。
【０１１２】
また、自動（ＡＵＴＯ）ボタン３１については、例えば画像の表示処理を実行するアプリケーションプログラムにより、心筋の血流表示や心筋の血流解析を行う特定のアプリケーションを起動させたときなどに表示させることができる。ただし、特定のハードウェアによるハードキーを入力部１７に設けて自動（ＡＵＴＯ）ボタン３１としてもよい。
【０１１３】
以上のようなＸ線CT装置１および心筋パーフュージョン像生成システム２４は、一定条件下で造影剤を注入し、造影剤の濃度遷移期間Ttの間における冠動脈中または心臓左室内腔内における造影剤の濃度変化曲線Ca(t)から心筋血流量MBFと心筋領域における造影剤の濃度Cmyo(t)との変換テーブルまたは心筋血流量MBFと心筋領域における造影剤の濃度Cmyo(t)の冠動脈中または心臓左室内腔内における造影剤の濃度変化曲線Ca(t)に対する比Cmyo(t)/Ca(t)との変換テーブルを求め、この変換テーブルに基づいて濃度一定期間T1における心筋領域における造影剤の濃度Cmyo(t)から心筋血流量MBFを血流値画像として求めるものである。
【０１１４】
このため、Ｘ線CT装置１および心筋パーフュージョン像生成システム２４によれば、被検体への造影剤注入量およびＸ線による被曝をより低減させつつ、より短時間かつ高精度で心筋パーフュージョン像としての血流値画像を作成することができる。すなわち、濃度遷移期間Ttの間における冠動脈中または心臓左室内腔内における造影剤の濃度変化曲線Ca(t)さえ取得できれば、心筋部の造影CT値を血流値に変換して血流値画像を生成することができる。また、造影検査用の１回のスキャンにより血流値画像を生成することができる。このため、撮影の高速化、被曝および造影剤注入量の低減化を図ることができる。
【０１１５】
尚、以上において、心筋の造影CT画像データから心筋のみのCT値を減算することにより血流値画像を生成したが、臨床目的に応じて心筋のCT値に一定の値を加減乗除した値、すなわち心筋のCTから得られる一定値を心筋の造影CT画像データから減算することにより血流画像を生成してもよい。また、心筋の造影CT画像データから心筋のみのCT値を減算した結果を左室内腔における造影剤投与後のある時点のCT値から造影剤の投与前のCT値を減算した結果で除した値を血流画像として生成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明に係るＸ線CT装置の実施の形態を示す構成図。
【図２】被検体の心臓、心筋内、冠状動脈内における造影剤の振る舞いをモデル化した図。
【図３】図２に示すモデルをパラメータを用いて概念的に表現した図。
【図４】図１に示す造影剤注入装置により被検体に造影剤が持続的に静注されることによる冠動脈または心臓左室内腔内および心筋部における造影剤の時間的な濃度変化を示す図。
【図５】図１に示すＸ線CT装置により心筋パーフュージョン像を生成する際の手順の一例を示すフローチャート。
【図６】図１に示すＸ線CT装置により造影剤の濃度遷移期間における冠動脈或いは心臓左室内腔内の造影CT画像データから求めた各時刻のCT値と各CT値の曲線近似により求めた造影剤の濃度変化曲線を示す図。
【図７】図６に示す冠動脈或いは心臓左室内腔内における造影剤の濃度変化曲線に基づいて得られた心筋血流量ごとの心筋部における造影剤の濃度を示す推定曲線を示す図。
【図８】図７に示す心筋部における造影剤の濃度を心臓左室内腔内における造影剤の濃度で除した推定曲線を示す図。
【図９】図１に示す血流画像生成ユニットにより作成された心筋血流量への変換テーブルの一例を示す図。
【図１０】図１に示すＸ線CT装置により心筋の造影CT画像データから血流値画像データを生成する手順と、得られた血流値画像を示す図。
【図１１】図１に示すＸ線CT装置の画像表示部に血流値画像と造影CT画像とを重畳表示させた例を示す図。
【符号の説明】
【０１１７】
１  Ｘ線CT装置
２  ガントリ部
３  コンピュータ装置
４  Ｘ線管
５  高電圧発生装置
６  Ｘ線検出器
７  データ収集部
８  造影剤注入装置
９  心電計
１０  冠状動脈
１１  毛細血管
１２  心筋
１３  心筋細胞
１４  間質
１５  画像処理装置
１６  画像表示部
１７  入力部
１８  スキャン制御装置
１９  制御部
２０  前処理部
２１  メモリ部
２２  画像再構成部
２３  記憶装置
２４  心筋パーフュージョン像生成システム
２４ａ  画像取得ユニット
２４ｂ  スライス厚加算ユニット
２４ｃ  マトリクス縮小ユニット
２４ｄ  マスク処理ユニット
２４ｅ  血流画像生成ユニット
２４ｆ  オブリーク断面変換ユニット
２４ｇ  画像合成ユニット
２４ｈ  表示処理ユニット
Ｐ  被検体
【図１】
0005234905.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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