(57)【要約】【課題】心機能診断装置において、形態診断情報と機能診断情報との比較診断を支援すること。【解決手段】心機能診断装置１０は、被検体Ｐの心臓に関するフレーム毎の連続した画像データを取得するＸ線ＣＴ装置の撮影系と、所要フレームの画像データから左心室容積値を計算する左心室容積値計算手段４２と、この左心室容積値計算手段４２で計算した過去のフレームから所要フレームまでの画像データを基に左心室容積値の時系列推移である左心室容積値波形のグラフを生成するグラフ生成手段４３と、撮影系及びグラフ生成手段４３の出力信号を基にした信号を、所要フレームの画像データと、左心室容積値波形のグラフとを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に変換するＤＳＣ４６と、このＤＳＣ４６の出力信号を基に、所要フレームの画像データと、左心室容積値波形のグラフとを同一画面上に表示する表示手段４７とを設けた。【選択図】  図１
2007068726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の心臓に関するフレーム毎の連続した画像データを取得する撮影系と、
所要フレームの画像データから左心室容積値を計算する左心室容積値計算手段と、
前記左心室容積値計算手段で計算した過去のフレームから前記所要フレームまでの画像データを基に左心室容積値の時系列推移である左心室容積値波形のグラフを生成するグラフ生成手段と、
前記撮影系及び前記グラフ生成手段の出力信号を基にした信号を、前記所要フレームの画像データと前記左心室容積値波形のグラフとを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に変換する信号変換手段と、
前記信号変換手段の出力信号を基に、前記所要フレームの画像データと前記左心室容積値波形のグラフとを同一画面上に表示する表示手段とを設けたことを特徴とする心機能診断装置。
【請求項２】
前記グラフ生成手段は、隣り合う２枚のフレーム間の左心室容積値波形を、前記２枚のフレームの左心室容積値をスプライン補間して形成することを特徴とする請求項１に記載の心機能診断装置。
【請求項３】
前記信号変換手段は、前記撮影系、前記グラフ生成手段及び前記左心室容積値計算手段の出力信号を基にした信号を、前記所要フレームの画像データと前記左心室容積値波形のグラフと前記左心室容積値とを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に変換することを特徴とする請求項１に記載の心機能診断装置。
【請求項４】
前記信号変換手段は、前記撮影系、前記グラフ生成手段及び心電計の出力信号を基にした信号を、前記所要フレームの画像データと前記左心室容積値波形及び心電図波形のグラフとを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に変換することを特徴とする請求項１に記載の心機能診断装置。
【請求項５】
前記表示手段は、前記所要フレーム画像に同期した前記左心室容積値波形の時相にマークを表示することを特徴とする請求項１に記載の心機能診断装置。
【請求項６】
前記マークを画面上で移動操作できる操作手段を設け、この操作手段を用いて過去時相に前記マークを移動させるとその移動に連動して前記表示手段は、前記過去時相のフレームの画像データを表示することを特徴とする請求項５に記載の心機能診断装置。
【請求項７】
前記マークを画面上で移動操作できる操作手段を設け、この操作手段を用いて過去時相に前記マークを移動させるとその移動に連動して前記表示手段は、前記過去時相のフレームの画像データとその画像データを基に計算した前記左心室容積値とを同一画面上に表示することを特徴とする請求項５に記載の心機能診断装置。
【請求項８】
第１心周期における前記画像データ及び心電図波形を基に心機能パラメータを計算して記憶する心機能パラメータ計算手段を備え、前記第１心周期に続く第２心周期における前記信号変換手段は、前記撮影系、前記グラフ生成手段及び前記心機能パラメータ計算手段の出力信号を基にした信号を、前記所要フレームの画像データと前記左心室容積値波形のグラフと前記第１心周期における前記心機能パラメータとを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に変換することを特徴とする請求項１に記載の心機能診断装置。
【請求項９】
前記第１心周期における前記画像データ及び前記心電図波形を基に前記心機能パラメータとしての拡張末期容積値を計算して記憶する拡張末期容積値管理手段を備え、前記拡張末期を含む前記第１心周期に続く前記第２心周期における前記信号変換手段は、前記撮影系、前記グラフ生成手段及び前記拡張末期容積値管理手段の出力信号を基にした信号を、前記所要フレームの画像データと前記左心室容積値波形のグラフと前記第１心周期における前記拡張末期容積値とを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に変換することを特徴とする請求項８に記載の心機能診断装置。
【請求項１０】
前記第１心周期における前記画像データ及び前記心電図波形を基に前記心機能パラメータとしての収縮末期容積値を計算して記憶する収縮末期容積値管理手段を備え、前記収縮末期を含む前記第１心周期に続く前記第２心周期における前記信号変換手段は、前記撮影系、前記グラフ生成手段及び前記収縮末期容積値管理手段の出力信号を基にした信号を、前記所要フレームの画像データと前記左心室容積値波形のグラフと前記第１心周期における前記収縮末期容積値とを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に変換することを特徴とする請求項８に記載の心機能診断装置。
【請求項１１】
前記第１心周期における前記画像データ及び前記心電図波形を基に前記心機能パラメータとしての拡張末期容積値を計算して記憶する拡張末期容積値管理手段と、前記第１心周期における前記画像データ及び前記心電図信号を基に前記心機能パラメータとしての収縮末期容積値を計算して記憶する収縮末期容積値管理手段と、前記拡張末期容積値及び前記収縮末期容積値から前記心機能パラメータとしての左心室の駆出率を計算して記憶する駆出率管理手段とを備え、前記拡張末期及び前記収縮末期を含む前記第１心周期に続く前記第２心周期における前記信号変換手段は、前記撮影系、前記グラフ生成手段、前記拡張末期容積値管理手段、前記収縮末期容積値管理手段及び前記駆出率管理手段の出力信号を基にした信号を、前記所要フレームの画像データと前記左心室容積値波形のグラフと前記第１心周期における前記拡張末期容積値及び前記収縮末期容積値と前記駆出率とを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に変換することを特徴とする請求項８に記載の心機能診断装置。
【請求項１２】
前記心機能パラメータの正常範囲を予め設定するパラメータ正常範囲設定手段を設け、前記心機能パラメータが前記正常範囲外であった場合、前記表示手段は、前記心機能パラメータを視認色で表示させることを特徴とする請求項８に記載の心機能診断装置。
【請求項１３】
前記撮影系で取得した画像データを画像処理して、ＳＶＲ画像、ＭａｘＩＰ画像、ＭｉｎＩＰ画像、ＩＰ画像及びＭＰＲ画像のうち少なくとも１つの画像データを生成し、前記表示手段は、前記画像データを前記所要フレームの画像データとして表示することを特徴とする請求項１に記載の心機能診断装置。
【請求項１４】
前記マークを画面上で移動操作できる操作手段を設け、この操作手段を用いて過去時相に前記マークを移動させるとその移動に連動して前記表示手段は、前記過去時相のフレームの画像データとその画像データを基に計算した前記左心室容積値と前記過去時相のフレームを含む心周期に先行する心周期における心機能パラメータとを表示することを特徴とする請求項５又は８に記載の心機能診断装置。
【請求項１５】
前記マークを画面上で移動操作できる操作手段を設け、この操作手段を用いて過去時相に前記マークを移動させるとその移動に連動して前記表示手段は、前記過去時相のフレームの画像データとその画像データを基に計算した前記左心室容積値と前記過去時相のフレームを含む心周期の心機能パラメータとを表示することを特徴とする請求項５又は８に記載の心機能診断装置。
【請求項１６】
前記撮影系として、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置又は磁気共鳴イメージング装置を用いたことを特徴とする請求項１に記載の心機能診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像診断装置に搭載される心機能診断装置に係り、特に、画像診断装置で取得する被検体の心臓に関する動画像と、その動画像から計算される左心室容積値波形と、動画像及び心電図波形から計算される心機能パラメータとを同一画面上に表示する心機能診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第３世代と称される公知のＸ線ＣＴ（Computerized Tomography）装置は、患者（被検体）を間にして、Ｘ線管と多チャンネルのＸ線検出素子を列状に備えるＸ線検出器とを対向配置し、これらを、被検体の周りに３６０°に亘って回転させながら、Ｘ線管からＸ線ビームを患者の所定部位に照射する。そして、所定部位を透過したＸ線量をＸ線検出器により投影データとして計測し、このデータを基にコンピュータを用いて画像再構成処理することによって、所定部位の断層データ及びボリュームデータを得ている。
【０００３】
続いて、ヘリカルスキャンの高速化及び２次元検出器を使ったボリュームスキャンの開発が進み、Ｘ線ＣＴ装置の概念を、単なる断層画像化装置からボリューム映像化装置へ大きく移行させた。つまり、これらスキャン形式を備えたＸ線ＣＴ装置により、被検体のボリュームを短い時間分解能で高速にスキャンすることが可能になった。このような機能を備えたＸ線ＣＴ装置の実用化と共に、これまで使われていなかった多くの診断分野への進出が試みられ、また全く新しい診断方法を模索する動きが始まっている。
【０００４】
その一つの方向性として、Ｘ線ＣＴ装置に心機能診断機能を搭載し、そのＸ線ＣＴ装置によって心臓の心拍運動に関する評価診断が行なわれている（例えば、特許文献１参照。）。ボリュームスキャンは、セグメントスキャン方式とあいまって、心臓全体を短いサイクルで連続的にスキャンすることを実質的に実現している。それにより、心臓に関する動画像を表示したり、例えば左心室の拡張末期（ＥＤ：End diastole）及び収縮末期（ＥＳ：End systole）に限定した心臓の立体像を生成したりできる。さらに、拡張末期から収縮末期までの心壁厚の変化率等の心機能パラメータを心臓全体にわたって求めることも可能となる。
【特許文献１】特開２００４−１４１２４５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、表示のために画像処理を要するＸ線ＣＴ装置及びＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置に心機能診断機能を搭載する場合は、形態診断情報（画像データ）と連動した機能診断情報（左心室の容積値変化や心機能パラメータ）を表示していなかった。よって、医者等が診断時に、形態診断情報とそれと連動した機能診断情報とを整合させる必要があり、医者等の診断の作業性に問題があった。さらに、形態診断情報と機能診断情報との表示が同一画面上にされていない点にも作業上の問題があった。
【０００６】
また、計算した心臓機能パラメータが異常値であるか否かを医師が瞬時に把握することができなかった。
【０００７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、形態診断情報と機能診断情報との比較診断を支援することができる心機能診断装置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】
【０００８】
本発明に係る心機能診断装置は、上述した課題を解決するために、被検体の心臓に関するフレーム毎の連続した画像データを取得する撮影系と、所要フレームの画像データから左心室容積値を計算する左心室容積値計算手段と、前記左心室容積値計算手段で計算した過去のフレームから前記所要フレームまでの画像データを基に左心室容積値の時系列推移である左心室容積値波形のグラフを生成するグラフ生成手段と、前記撮影系及び前記グラフ生成手段の出力信号を基にした信号を、前記所要フレームの画像データと前記左心室容積値波形のグラフとを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に変換する信号変換手段と、前記信号変換手段の出力信号を基に、前記所要フレームの画像データと前記左心室容積値波形のグラフとを同一画面上に表示する表示手段とを設けた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る心機能診断装置によると、形態診断情報と機能診断情報との比較診断を支援することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る心機能診断装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る心機能診断装置の実施の形態を示す概略図である。
【００１２】
図１は、心機能診断装置１０を示し、この心機能診断装置１０は、Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computerized Tomography）装置等の画像診断装置の撮影系で取得する被検体の心臓に関するフレーム毎の画像データをリアルタイムの動画像として表示する。また、心機能診断装置１０は、表示された所要フレームの画像データから左心室容積値を計算して、過去のフレームから所要フレームまでの画像データの各左心室容積値から左心室容積値波形のグラフを生成し、その左心室容積値波形のグラフを動画像と同一画面上に表示する。さらに、心機能診断装置１０は、第１心周期で計算した心機能パラメータを、第１心周期に続く第２心周期における動画像と同一画面上に表示する。なお、画像データはＸ線ＣＴ装置の撮影系で取得する場合に限定されるものではなく、例えば、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置等の撮影系で取得してもよい。
【００１３】
心機能診断装置１０には、コントローラ１５、高電圧発生装置１６、スリップリング１７、Ｘ線管１８、回転駆動部１９、回転リング２０、Ｘ線検出器２２、データ収集回路（ＤＡＳ：Data Acquisition System）２３、非接触データ伝送装置２４、前処理装置２５、補助記憶装置２６、画像処理装置２７、心電計３１、Ａ／Ｄ変換器３２、ＥＣＧ（Electro Cardio Gram）メモリ３３、左心室容積値計算手段４２、グラフ生成手段４３、心機能パラメータ管理手段４４、パラメータ正常範囲設定手段４５、ＤＳＣ（Digital Scan Converter）４６、表示手段４７及び操作手段４８が設けられる。
【００１４】
高電圧発生装置１６は、コントローラ１５の制御により連続的又は周期的に発生される高電圧を、スリップリング１７を介してＸ線管１８に印加する。それにより、Ｘ線管１８は、被検体Ｐ方向にＸ線を曝射する。
【００１５】
回転リング２０は、コーンビーム形の線源としてのＸ線管１８と、マルチスライス形又は二次元アレイ形のＸ線検出器２２とを被検体Ｐを隔てて対向して配置する。回転駆動部１９は、コントローラ１５の制御により被検体Ｐの周囲１周、３６０°分又は１８０°＋ビュー角分の投影データを収集できるように回転リング２０を回転させる。ここに示す心機能診断装置１０としてのＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線管１８とＸ線検出器２２とが一体として被検体Ｐの周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプの場合を示すが、この場合に限定されるものではない。Ｘ線ＣＴ装置は、例えば、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管１８のみが被検体Ｐの周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプ等であってもよい。
【００１６】
Ｘ線検出器２２は、同時に複数スライス分の投影データを検出できるように、Ｘ線管１８の焦点（コーンビームの頂点）を中心として円弧状に形成された多チャンネル型の検出素子列が、回転リング２０の回転軸と略平行な方向（スライス方向）に沿って複数並列されてなる。又はＸ線検出器２２は、平面的又は球部分形にコーンビームの頂点を中心として複数のＸ線検出素子がマトリクス状に配列されている。
【００１７】
データ収集回路２３には、Ｘ線検出器２２の各チャンネルの電流信号を電圧に変換するＩ−Ｖ変換器（図示しない）と、電圧信号をＸ線の曝射周期に同期して周期的に積分する積分器（図示しない）と、この積分器の出力信号を増幅するプリアンプ（図示しない）と、このプリアンプの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（図示しない）とがチャンネル毎に具備される。
【００１８】
非接触データ伝送装置２４は、データ収集回路２３の出力であるデジタル信号（純生データ）を光又は磁気を媒介して非接触のデータ伝送を実現する。
【００１９】
前処理装置２５は、非接触データ伝送装置２４を介して受け取った純生データに対して、チャンネル間の感度不均一を補正したり、また、Ｘ線強吸収体、主に金属部による極端な信号強度の低下又は信号脱落を補正したりする等の前処理を実行し、デジタル量としての投影データ（生データ）を生成する。
【００２０】
補助記憶装置２６は、前処理装置２５から出力されたデジタル量としての投影データを記憶する。
【００２１】
画像処理装置２７は、コントローラ１５の制御に従って補助記憶装置２６から投影データを読み出し、この投影データのセットに基づいてフェルドカンプ法又は他の再構成法に従って断層又はボリュームに関する各フレームの画像データを再構成する。画像処理装置２７は、画像データを補助記憶装置２６に送ると共に、左心室容積値計算手段４２、心機能パラメータ管理手段４４及びＤＳＣ４６に送る。
【００２２】
心電計３１は、被検体Ｐの心臓に配置された電極（図示しない）から、心臓の電気現象の時間変化を記録したＥＣＧを収集する。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換器３２は、心電計３１からのＥＣＧを、Ｘ線撮影周期に応じて予め設定されたサンプリング周期毎にデジタル量に変換する。Ａ／Ｄ変換器３２は、ＥＣＧをＥＣＧメモリ３３に送ると共に、心機能パラメータ管理手段４４及びＤＳＣ４６に送る。
【００２４】
ＥＣＧメモリ３３は、Ａ／Ｄ変換器３２から出力されたＥＣＧを記憶する。このように、各フレームの画像データの時相と、ＥＣＧ波形のサンプリング点の時相とが相互に対応付けられるようになっている。
【００２５】
左心室容積値計算手段４２は、各フレームの画像データから左心室の容積値を計算する。左心室容積値の計算は一般的な手順、例えばＡＣＴ（Automated Contour Tracking）法にて左心室を抽出し、ＭＳ（Modified Simpson）法にて容積を計算することによって行なう。
【００２６】
グラフ生成手段４３は、左心室容積値計算手段４２で各フレームの画像データから計算した左心室容積値の時系列推移である左心室容積値波形のグラフを生成する。フレーム間の左心室容積値波形は、例えば、時系列で隣り合う２枚のフレームにおける画像データから計算した左心室容積値をスプライン補間して形成する。
【００２７】
心機能パラメータ管理手段４４には、画像処理装置２７及びＡ／Ｄ変換器３２の出力信号から心機能パラメータとしての左心室の拡張末期容積値（ＥＤＶ：End diastolic Volume）を管理（計算及び記憶）する拡張末期容積値管理手段５１と、心機能パラメータとしての左心室の収縮末期容積値（ＥＳＶ：End Systolic Volume）を管理する収縮末期容積値管理手段５２と、心機能パラメータとしての左心室の駆出率（ＥＦ：Ejection Fraction）を管理する駆出率管理手段５３とが備えられる。
【００２８】
パラメータ正常範囲設定手段４５は、心機能パラメータの正常範囲を予め設定するものである。例えば、心機能パラメータとしての左心室の拡張末期容積値の正常範囲を５０〜７５ｍｌ／ｍ２と、同じく収縮末期容積値の正常範囲を２０〜３５ｍｌ／ｍ２と、同じく駆出率の正常範囲を６０〜７５％と設定する。
【００２９】
ＤＳＣ４６は信号変換手段であり、画像処理装置２７、グラフ生成手段４３及び心機能パラメータ管理手段４４の出力信号を、各フレームの画像データから構成される動画像と、左心室容積値波形のグラフと、心機能パラメータとを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に合成・変換する。又は、ＤＳＣ４６は、画像処理装置２７、Ａ／Ｄ変換器３２、グラフ生成手段４３及び心機能パラメータ管理手段４４の出力信号を、動画像と、左心室容積値波形及びＥＣＧ波形のグラフと、心機能パラメータとを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に合成・変換する。ＤＳＣ４６は、標準ＴＶ信号を表示手段４７に送る。
【００３０】
表示手段４７には、ＲＢＧ（Red Green Blue）変換器５６、Ｄ／Ａ変換器５７及び表示器としてのＴＶモニタ５８が具備される。各フレームの画像データから構成される動画像と、左心室容積値波形のグラフと、心機能パラメータとの各表示色に合わせて、ＲＢＧ変換器５６はＤＳＣ４６から出力した標準ＴＶ信号を変換処理する。又は、動画像と、左心室容積値波形及びＥＣＧ波形のグラフと、心機能パラメータとの各表示色に合わせて、ＲＢＧ変換器５６はＤＳＣ４６から出力した標準ＴＶ信号を変換処理する。ＲＢＧ変換器５６は、処理後の信号をＤ／Ａ変換器５７に送る。
【００３１】
表示手段４７のＤ／Ａ変換器５７は、ＲＢＧ変換器５６の出力信号をアナログ変換して、変換後の信号をＴＶモニタ５８に供給する。ＴＶモニタ５８は、Ｄ／Ａ変換器５７の出力信号を基に、各フレームの画像データから構成される動画像と、左心室容積値波形のグラフと、心機能パラメータとを同一画面上に表示する。又は、ＴＶモニタ５８は、Ｄ／Ａ変換器５７の出力信号を基に、動画像と、左心室容積値波形及びＥＣＧ波形のグラフと、心機能パラメータとを同一画面上に表示する。
【００３２】
操作手段４８は、オペレータが操作可能なキーボード、マウス、トラックボール及びジョイスティック等の入力デバイスや表示パネル、又は各種スイッチ等を具備したインタラクティブなインターフェイスである。操作手段４８からの入力信号はコントローラ１５に送られる。
【００３３】
続いて、本発明に係る心機能診断装置１０の動作について、図２に示したフローチャートを用いて説明する。
【００３４】
予め、図１に示した心機能診断装置１０に設けたパラメータ正常範囲設定手段４５では、心機能パラメータの正常範囲が予め設定される（ステップＳ１）。例えば、心機能パラメータとしての左心室の拡張末期容積値の正常範囲が５０〜７５ｍｌ／ｍ２と、同じく収縮末期容積値の正常範囲が２０〜３５ｍｌ／ｍ２と、同じく駆出率の正常範囲が６０〜７５％と設定される。
【００３５】
次いで、撮影のタイミングで、コントローラ１５の制御により高電圧発生装置１６で連続的又は周期的に発生される高電圧がスリップリング１７を介してＸ線管１８に印加される。それにより、Ｘ線管１８から被検体Ｐ方向にＸ線が曝射され、Ｘ線検出器２２では、被検体Ｐを透過したＸ線が検出される。
【００３６】
データ収集回路２３のＩ−Ｖ変換器（図示しない）では、Ｘ線検出器２２の各チャンネルの電流信号が電圧に変換され、同じく積分器（図示しない）では、電圧信号がＸ線の曝射周期に同期して周期的に積分される。データ収集回路２３のプリアンプ（図示しない）では、積分器の出力信号が増幅され、同じくＡ／Ｄ変換器（図示しない）では、プリアンプの出力信号がデジタル信号に変換される。
【００３７】
非接触データ伝送装置２４では、データ収集回路２３の出力である純生データを光又は磁気を媒介して非接触のデータ伝送が実現される。
【００３８】
前処理装置２５では、非接触データ伝送装置２４を介して受け取られた純生データに対して、チャンネル間の感度不均一を補正したり、また、Ｘ線強吸収体、主に金属部による極端な信号強度の低下又は信号脱落を補正したりする等の前処理が実行され、投影データが生成される。前処理装置２５で生成される投影データは、被検体Ｐの周囲１周、３６０°分又は１８０°＋ビュー角分の投影データである。この投影データは補助記憶装置２６に記憶される。
【００３９】
コントローラ１５の制御に従って補助記憶装置２６から画像処理装置２７に投影データが読み出される。画像処理装置２７では、読み出した投影データのセットに基づいてフェルドカンプ法又は他の再構成法に従って、フレーム毎の断層又はボリュームの画像データが再構成される。再構成された画像データは補助記憶装置２６に記憶されると共に、左心室容積値計算手段４２、心機能パラメータ計算手段４４及びＤＳＣ４６に送られる。
【００４０】
一方、心電計３１では、被検体Ｐに配置された電極（図示しない）からＥＣＧが収集される。心電計３１からのＥＣＧ信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によって、Ｘ線撮影周期に応じて予め設定されたサンプリング周期毎にデジタル量に変換される。Ａ／Ｄ変換器３２からのＥＣＧは、ＥＣＧメモリ３３に記憶されると共に、心機能パラメータ計算手段４４及びＤＳＣ４６に送られる。よって、各フレーム画像の画像データの時相と、ＥＣＧ波形のサンプリング点の時相とが相互に対応付けられる。
【００４１】
次いで、左心室容積計算手段４２では、画像処理装置２７から出力される所要フレームの画像データから左心室の容積値が計算される（ステップＳ２）。左心室容積値の計算は一般的な手順、例えばＡＣＴ法にて左心室を抽出し、ＭＳ法にて容積を計算することによって行なわれる。
【００４２】
グラフ生成手段４３では、左心室容積計算手段４２で計算した過去のフレームから所要フレームまでの画像データの各左心室容積値から左心室容積値波形のグラフが生成される（ステップＳ３）。フレーム間の左心室容積値波形は、例えば、時系列で隣り合う２枚のフレームの画像データから計算された左心室容積値をスプライン補間することによって形成される。
【００４３】
また、心機能パラメータ管理手段４４では、Ａ／Ｄ変換器３２及び画像処理装置２７の出力信号から心周期毎に心機能パラメータが計算され記憶される（ステップＳ４）。ここで、拡張末期容積値管理手段５１では、ＥＣＧ波形を基に心周期毎の拡張末期が検出され、その拡張末期における画像データから左心室の拡張末期容積値が計算され、その拡張末期容積値が記憶される。同様に、収縮末期容積値管理手段５２では、ＥＣＧ波形を基に心周期毎に収縮末期が検出され、その収縮末期における画像データから左心室の収縮末期容積値が計算され、その収縮末期容積値が記憶される。
【００４４】
また、駆出率管理手段５３では、左心室の拡張末期容積値ＥＤＶ及び収縮末期容積値ＥＳＶを用いて心周期毎の左心室の駆出率ＥＦが、
［数１］
ＥＦ（％）＝｛（ＥＤＶ−ＥＳＶ）／ＥＤＶ｝×１００
によって計算され、その駆出率ＥＦが記憶される。
【００４５】
心機能パラメータ管理手段４４の拡張末期容積値管理手段５１では、各心周期の拡張末期の経過後に左心室の拡張末期容積値が、収縮末期容積値計算手段５３では、各心周期の収縮末期の経過後に左心室の収縮末期容積値が、また、駆出率管理手段５４では、一心周期の経過後に左心室の駆出率がそれぞれ計算され記憶される。
【００４６】
左心室の拡張期（Ｔ波乃至Ｒ波）と収縮期（Ｒ波乃至Ｔ波）は交互に現れるので、左心室の拡張期から被検体Ｐの心拍動の計測を行なった場合は、その拡張期における拡張末期の容積値と、その拡張末期に連続する収縮末期の容積値との一心周期から駆出率が計算される。よって、収縮末期容積値の計算後に新たに駆出率が計算されることになる。一方、左心室の収縮期から被検体Ｐの心拍動の計測を行なった場合は、その収縮期における収縮末期の容積値と、その収縮末期に連続する拡張末期の容積値との一心周期から駆出率が計算される。よって、拡張末期容積値の計算後に新たに駆出率が計算されることになる。
【００４７】
次いで、ＤＳＣ４６では、画像処理装置２７、グラフ生成手段４３及び心機能パラメータ管理手段４４の出力信号が、各フレームの画像データから構成される動画像と、左心室容積値波形のグラフと、心機能パラメータとを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に合成・変換される。又は、ＤＳＣ４６では、画像処理装置２７、Ａ／Ｄ変換器３２、グラフ生成手段４３及び心機能パラメータ管理手段４４の出力信号が、動画像と、左心室容積値波形及びＥＣＧ波形のグラフと、心機能パラメータとを同一画面上に表示する表示フォーマットの標準ＴＶ信号に合成・変換される（ステップＳ５）。
【００４８】
次いで、ステップＳ４で管理した心機能パラメータが、ステップＳ１で予め設定された正常範囲内であるか否かが判断される（ステップＳ６）。例えば、ステップＳ４で管理した左心室の拡張末期容積値、収縮末期容積値及び駆出率が、ステップＳ１で予め設定された正常範囲内であるか否かがそれぞれ判断される。
【００４９】
ステップＳ６の判断にてＹｅｓ、すなわち、ステップＳ４で計算した心機能パラメータが、ステップＳ１で予め設定された正常範囲内である場合、ＲＧＢ変換器５６では、心機能パラメータが非視認色にて表示されるようにＤＳＣ４６の出力信号が変換される（ステップＳ７）。ＲＧＢ変換器５６の出力信号はＤ／Ａ変換器５７に送られる。
【００５０】
一方、ステップＳ６の判断にてＮｏ、すなわち、ステップＳ４で計算した心機能パラメータが、ステップＳ１で予め設定された正常範囲外である場合、ＲＧＢ変換器５６では、正常範囲外の心機能パラメータが視認色で表示されるようにＤＳＣ４６の出力信号が変換される（ステップＳ８）。例えば、心機能パラメータとしての左心室の拡張末期容積値、収縮末期容積値及び駆出率のうち、収縮末期容積値及び駆出率のみが正常範囲外である場合、ＲＧＢ変換器５６では、拡張末期容積値が非視認色としての白色で、収縮末期容積値及び駆出率が視認色としての赤色で表示されるように信号変換される。よって、一周期前の心周期において、収縮末期容積値及び駆出率に異常があったことが一目で識別可能となる。ＲＧＢ変換器５６の出力信号はＤ／Ａ変換器５７に送られる。
【００５１】
ＲＧＢ変換器５６の出力信号はＤ／Ａ変換器５７でアナログ変換され、Ｄ／Ａ変換器５７の出力信号がＴＶモニタ５８に供給される。ＴＶモニタ５８には、各フレームの画像データから構成される動画像と、左心室容積値波形のグラフと、心機能パラメータとが同一画面上で表示される。又は、ＴＶモニタ５８には、Ｄ／Ａ変換器５７の出力信号を基に、動画像と、左心室容積値波形及びＥＣＧ波形のグラフと、心機能パラメータが同一画面上で表示される（ステップＳ９）。
【００５２】
図３は、動画像と、左心室容積値波形及びＥＣＧ波形のグラフと、心機能パラメータとの同一画面上における表示例を示す図である。
【００５３】
図３（ａ）乃至（ｅ）は、被検体Ｐの心拍動の計測を左心室の拡張期Ｄ１から行なった場合の表示画面を示す。図３（ａ）乃至（ｅ）の各上段は、被検体Ｐの心臓を撮像して取得する動画像のうち、ある時相のフレーム画像を模擬した画像を示している。一方、各下段は、左心室容積値波形及びＥＣＧ波形（ともに、過去から上段表示のフレーム画像に同期した時相までの時系列波形）のグラフと、心機能パラメータと、左心室容積値（上段表示のフレーム画像に同期した値）とをそれぞれ示している。また、上段表示のフレーム画像に同期した左心室容積値波形の時相にマーク、例えばマーク線を表示している。
【００５４】
図３（ａ）の画面上段には、拡張期Ｄ１に続く収縮期Ｓ１で取得されたフレーム画像を模擬した画像が表示されている。また、画面下段には、上段表示のフレーム画像に同期した左心室容積値（ｌｖ）の６８ｍｌ／ｍ２と、拡張末期容積値管理手段５１に記憶され、収縮期Ｓ１に先行する心周期の拡張末期である拡張末期ＥＤ１の拡張末期容積値（ｌｖｅｄｖ）の７１ｍｌ／ｍ２とがそれぞれ表示される。
【００５５】
図３（ｂ）の画面上段には、収縮期Ｓ１に続く拡張期Ｄ２で取得されたフレーム画像を模擬した画像が表示されている。また、画面下段には、上段表示のフレーム画像に同期した左心室容積値（ｌｖ）の１５ｍｌ／ｍ２と、拡張末期容積値管理手段５１に記憶され、拡張期Ｄ２に先行する心周期の拡張末期である拡張末期ＥＤ１の拡張末期容積値（ｌｖｅｄｖ）の７１ｍｌ／ｍ２（図３（ａ）と同値）と、収縮末期容積値管理手段５２に記憶され、拡張期Ｄ２に先行する心周期の収縮末期である収縮末期ＥＳ１の収縮末期容積値（ｌｖｅｓｖ）の２０ｍｌ／ｍ２と、駆出率管理手段５３に記憶され、拡張末期ＥＤ１及び収縮末期ＥＳ１から計算した駆出率（ｅｆ）の７３％とがそれぞれ表示される。
【００５６】
図３（ｃ）の画面上段には、図３（ｂ）の時相から一定時間経過の拡張期Ｄ２で取得されたフレーム画像を模擬した画像が表示されている。また、画面下段には、上段表示のフレーム画像に同期した左心室容積値（ｌｖ）の６０ｍｌ／ｍ２が表示される。この表示では、拡張期Ｄ２に先行する心周期の拡張末期容積値と収縮末期容積値と駆出率とを非表示とする。
【００５７】
図３（ｄ）の画面上段には、拡張期Ｄ２に続く収縮期Ｓ２で取得されたフレーム画像を模擬した画像が表示されている。また、画面下段には、上段表示のフレーム画像に同期した左心室容積値（ｌｖ）の６８ｍｌ／ｍ２と、収縮末期容積値管理手段５２に記憶され、収縮期Ｓ２に先行する心周期の拡張末期である拡張末期ＥＤ２の拡張末期容積値（ｌｖｅｄｖ）の７０ｍｌ／ｍ２とがそれぞれ表示される。
【００５８】
図３（ｅ）の画面上段には、収縮期Ｓ２に続く拡張期Ｄ３で取得されたフレーム画像を模擬した画像が表示されている。また、画面下段には、上段表示のフレーム画像に同期した左心室容積値（ｌｖ）の２０ｍｌ／ｍ２と、拡張末期容積値管理手段５１に記憶され、拡張期Ｄ３に先行する心周期の拡張末期である拡張末期ＥＤ２の拡張末期容積値（ｌｖｅｄｖ）の７０ｍｌ／ｍ２（図３（ｄ）と同値）と、収縮末期容積値管理手段５２に記憶され、拡張期Ｄ３に先行する心周期の収縮末期である収縮末期ＥＳ２の収縮末期容積値（ｌｖｅｓｖ）の１５ｍｌ／ｍ２と、駆出率管理手段５３に記憶され、拡張末期ＥＤ２及び収縮末期ＥＳ２から計算した駆出率（ｅｆ）の７９％とがそれぞれ表示される。ここで、収縮末期容積値及び駆出率は図１に示したパラメータ正常範囲設定手段４５で設定した正常範囲外であり、ＲＧＢ変換器５６の信号変換によって、正常範囲内の拡張末期容積値は非視認色で、正常範囲外の収縮末期容積値及び駆出率は視認色（図中では便宜上、黒太字で示す）でそれぞれ表示されている。
【００５９】
次いで、画面上に表示されたフレーム画像の次のタイミングにおけるフレーム画像の表示を行なうか否かが判断される（ステップＳ１０）。ステップＳ１０の判断にてＹｅｓ、すなわち、画面上に表示されたフレーム画像の次のタイミングにおけるフレーム画像の表示を行なう場合、画像処理装置２７から出力される次のタイミングにおけるフレームの画像データから左心室の容積値が計算される（ステップＳ２）
一方、ステップＳ１０の判断にてＮｏ、すなわち、画面上に表示されたフレーム画像の次のタイミングにおけるフレーム画像の表示を行なわない場合、心機能診断装置１０の動作を終了する。
【００６０】
また、図１に示した画像処理装置２７で行なわれる処理としては、ＳＶＲ（Shaded Volume Rendering）処理、ＭａｘＩＰ（Maximum Intensity Projection）処理、ＭｉｎＩＰ（Minimum Intensity Projection）処理、ＩＰ（X-ray Intensity Projection）処理及びＭＰＲ（Multiple Plane Rendering）処理等がある。
【００６１】
図４は、動画像を構成するＭＰＲ画像と、左心室容積値波形及びＥＣＧ波形のグラフと、心機能パラメータとの同一画面上における表示例を示す図である。
【００６２】
図４は、図３に示した表示の変形例であり、図３の表示と同様に、被検体Ｐの心拍動の計測を左心室の拡張期から行なった場合の表示画面を示す。上段及び下段左側は、被検体Ｐの心臓を撮像して取得する動画像のうち、ある時相のフレーム画像としてのＭＰＲ画像（アクシャル像、コロナル像及びサジタル像）を示している。一方、下段右側は、左心室容積値波形及びＥＣＧ波形のグラフと心機能パラメータと左心室容積値とをそれぞれ示している。また、表示されたフレーム画像に同期した左心室容積値波形の時相にマークを表示している。
【００６３】
また、検査終了後において医者等が操作手段４８を操作して、図３（ａ）乃至（ｅ）、図４に示した表示画面上のマーク線を過去時相に平行移動（ドラッグ）させるとその移動に連動してＴＶモニタ５８に、過去時相のフレームの画像データを表示させる。加えて、過去時相に前記マークを移動させるとその移動に連動してＴＶモニタ５８に、過去時相のフレームの画像データを基に計算した左心室容積値と、過去時相のフレームを含む心周期に先行する心周期における心機能パラメータとを表示させてもよい。又は、過去時相に前記マークを移動させるとその移動に連動してＴＶモニタ５８に、過去時相のフレームの画像データを基に計算した左心室容積値と、過去時相のフレームを含む心周期の心機能パラメータとを表示させてもよい。
【００６４】
本実施の形態の心機能診断装置１０によると、心臓に関する動画像と左心室容積値波形のグラフと心機能パラメータとを同一画面上に表示することで、形態診断情報と機能診断情報との比較診断を支援することができる。
【００６５】
また、本実施の形態の心機能診断装置１０によると、心臓に関する動画像と左心室容積値波形のグラフと心機能パラメータとを同一画面上に表示する際、設定範囲外の心機能パラメータを視認色にて表示することで、形態診断情報と機能診断情報との比較診断を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る心機能診断装置の実施の形態を示す概略図。
【図２】本発明に係る心機能診断装置の動作を示すフローチャート。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は動画像と、左心室容積値波形及びＥＣＧ波形のグラフと、心機能パラメータとの同一画面上における表示例を示す図。
【図４】動画像を構成するＭＰＲ画像と、左心室容積値波形及びＥＣＧ波形のグラフと、心機能パラメータとの同一画面上における表示例を示す図。
【符号の説明】
【００６７】
１０  心機能診断装置
２７  画像処理装置
３１  心電計
４２  左心室容積値計算手段
４３  グラフ生成手段
４４  心機能パラメータ管理手段
４５  パラメータ正常範囲設定手段
４６  ＤＳＣ
４７  表示手段
４８  操作手段
５１  拡張末期容積値管理手段
５２  収縮末期容積値管理手段
５３  駆出率管理手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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