(57)【要約】  方法は、各ボクセルが強度値を持つ、複数のボクセルを持つ造影画像データを取得するステップを含む。方法は各ボクセルについて血管度を決定するステップをさらに含む。方法は各ボクセルについて低濃度値を決定するステップをさらに含む。方法は対応する血管度によって強度値の各々を重み付けするステップをさらに含む。方法は対応する血管度によって低濃度値の各々を重み付けするステップをさらに含む。方法は重み付けされた強度値と重み付けされた低濃度値を結合し、それによって合成画像データを生成するステップをさらに含む。方法は合成画像データを視覚的に表示するステップをさらに含む。
2017515602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各ボクセルが強度値を持つ、複数のボクセルを持つ造影画像データを取得するステップと、
各ボクセルについて血管度を決定するステップと、
各ボクセルについて低濃度値を決定するステップと、
前記強度値の各々を対応する血管度よって重み付けするステップと、
前記低濃度値の各々を前記対応する血管度によって重み付けするステップと、
重み付けされた前記強度値と重み付けされた前記低濃度値を結合し、それによって合成画像データを生成するステップと、
前記合成画像データを視覚的に表示するステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記強度値の各々に前記対応する血管度を乗じることによって前記強度値の各々を重み付けするステップをさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記低濃度値の各々に前記対応する血管度を乗じることによって前記低濃度値の各々を重み付けするステップをさらに有する、請求項１から２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
重み付けされた前記強度値の上に重み付けされた前記低濃度値を重ね合わせることによって前記合成画像を生成するステップをさらに有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
重み付けされた前記強度値をグレースケールを用いてレンダリングするステップと、
重み付けされた前記低濃度値をカラーを用いてレンダリングするステップと
をさらに有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ボクセルについて血管度を決定するステップが、
ボクセルの中心領域から三次元において隣接ボクセルへレイキャスティングするステップと、
各レイが隣接ボクセルを横断する際の各レイの強度値を第一の既定強度閾値と比較するステップと、
レイの強度値が前記第一の既定強度閾値未満であることのみに応答してレイキャスティングを停止するステップであって、レイは全体で第一の等値面を形成する、ステップと、
少なくとも一つの後続の既定強度閾値について、レイキャスティングするステップ、比較するステップ及び停止するステップを繰り返し、少なくとも一つの後続の等値面を形成するステップと
を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ボクセルについて血管度を決定するステップが、
前記第一の等値面に基づいて第一の放射状構造テンソルを決定するステップと、
前記第一の放射状構造テンソルに基づいて第一の血管度を決定するステップと、
前記少なくとも一つの後続の等値面に基づいて後続の放射状構造テンソルを決定するステップと、
前記後続の放射状構造テンソルに基づいて後続の血管度を決定するステップと
をさらに有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
平均レイ半径とレイ半径の標準偏差とに基づく、第一の中心性を前記第一の放射状構造テンソルの二番目に強い固有値に乗じることによって前記第一の血管度が決定され、第二の中心性を前記後続の放射状構造テンソルの二番目に強い固有値に乗じることによって前記少なくとも一つの後続の血管度が決定される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ボクセルについて血管度を決定するステップが、
前記第一の血管度と前記少なくとも一つの後続の血管度から、最大値を持つ血管度を、ボクセルに対する血管度として選択するステップ
をさらに有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ボクセルについて低濃度値を決定するステップが、
選択された血管度に対応する等値面から三次元において隣接ボクセルへレイキャスティングするステップと、
各レイが隣接ボクセルを横断する際の各レイの強度値を第一の既定強度閾値と比較するステップと、
レイの強度値が前記第一の既定強度閾値未満であることに応答してレイキャスティングを停止するステップと、
強度値から移動平均を計算するステップと、
ボクセル強度と前記移動平均に基づいて低濃度を計算するステップと
をさらに有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ボクセルについて低濃度値を決定するステップが、
前記ボクセル強度から前記移動平均を減算することによって前記低濃度を計算するステップ
をさらに有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ボクセルについて低濃度値を決定するステップが、
選択された血管度に対応する等値面から三次元において隣接ボクセルへレイキャスティングするステップと、
各レイが隣接ボクセルを横断する際の各レイの強度値を少なくとも一つの後続の既定強度閾値と比較するステップと、
レイの強度値が前記少なくとも一つの後続の既定強度閾値未満であることに応答してレイキャスティングを停止するステップと、
強度値から移動平均を更新するステップと、
ボクセル強度と更新された前記移動平均とに基づいて低濃度を計算するステップと
をさらに有する、請求項１０から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
表示された前記合成画像データにおける領域を示す入力を受信するステップと、
前記領域に対応する２Ｄ画像を画像データから識別するステップと、当該２Ｄ画像を表示するステップと
をさらに有する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
プロセッサと、
コンピュータ可読命令を伴う画像データプロセッサモジュールを含むメモリと
を有するコンピュータシステムであって、
前記プロセッサが、前記画像データプロセッサモジュールの前記コンピュータ可読命令の実行に応答して、
各ボクセルが強度値を持つ、複数のボクセルを持つ造影画像データを取得し、
各ボクセルについて血管度を決定し、
各ボクセルについて低濃度値を決定し、
前記強度値の各々を対応する血管度によって重み付けし、
前記低濃度値の各々を前記対応する血管度によって重み付けし、
重み付けされた前記強度値と重み付けされた前記低濃度値を結合して合成画像データを生成し、
前記合成画像を視覚的に表示する、
コンピュータシステム。
【請求項１５】
前記プロセッサが、前記画像データプロセッサモジュールの前記コンピュータ可読命令の実行に応答して、さらに、
ボクセルの中心領域から三次元において隣接ボクセルへレイキャスティングし、
各レイが隣接ボクセルを横断する際の各レイの強度値を第一の既定強度閾値と比較し、
レイの強度値が前記第一の既定強度閾値未満であることに応答してレイキャスティングを停止し、レイは全体で第一の等値面を形成し、
少なくとも一つの後続の既定強度閾値について、レイキャスティング、比較、及び停止を繰り返し、少なくとも一つの後続の等値面を形成する、
請求項１４に記載のコンピュータシステム。
【請求項１６】
前記プロセッサが、前記画像データプロセッサモジュールの前記コンピュータ可読命令の実行に応答して、さらに、
ボクセルの中心領域から三次元において隣接ボクセルへレイキャスティングし、
各レイが隣接ボクセルを横断する際の各レイの強度値を第一の既定強度閾値と比較し、
前記レイの強度値が前記第一の既定強度閾値未満であることに応答してレイキャスティングを停止し、レイは全体で第一の等値面を形成し、
少なくとも一つの後続の既定強度閾値について、レイキャスティング、比較、及び停止を繰り返し、少なくとも一つの後続の等値面を形成し、
前記第一の等値面に基づいて第一の放射状構造テンソルを決定し、
前記第一の放射状構造テンソルに基づいて第一の血管度を決定し、
前記少なくとも一つの後続の等値面に基づいて後続の放射状構造テンソルを決定し、
前記後続の放射状構造テンソルに基づいて後続の血管度を決定し、
前記第一の血管度と前記少なくとも一つの後続の血管度から、最大値を持つ血管度を、ボクセルに対する血管度として選択する、
請求項１４に記載のコンピュータシステム。
【請求項１７】
前記プロセッサが、前記画像データプロセッサモジュールの前記コンピュータ可読命令の実行に応答して、さらに、
選択されたボクセルに対応する等値面から、三次元において隣接ボクセルへレイキャスティングし、
各レイが隣接ボクセルを横断する際の各レイの強度値を前記第一の既定強度閾値と比較し、
レイの強度値が前記第一の既定強度閾値未満であることに応答してレイキャスティングを停止し、
強度値から移動平均を計算し、
ボクセル強度と前記移動平均に基づいて低濃度を計算する、
請求項１６に記載のコンピュータシステム。
【請求項１８】
前記プロセッサが、前記画像データプロセッサモジュールの前記コンピュータ可読命令の実行に応答して、さらに、
選択された血管度に対応する等値面から、三次元において隣接ボクセルへレイキャスティングし、
各レイが隣接ボクセルを横断する際の各レイの強度値を前記少なくとも一つの後続の既定強度閾値と比較し、
レイの強度値が前記少なくとも一つの後続の既定強度閾値未満であることに応答してレイキャスティングを停止し、
強度値から移動平均を更新し、
ボクセル強度と更新された前記移動平均に基づいて低濃度を計算する、
請求項１７に記載のコンピュータシステム。
【請求項１９】
前記プロセッサが、前記画像データプロセッサモジュールの前記コンピュータ可読命令の実行に応答して、さらに、
表示された前記合成画像データにおける領域を示す入力を受信し、
前記領域に対応する２Ｄ画像を画像データから識別し、当該２Ｄ画像を表示する、
請求項１８に記載のコンピュータシステム。
【請求項２０】
コンピュータシステムのプロセッサによって実行されるときに、当該プロセッサに、
画像データにおいて各ボクセルについて血管度を決定させ、
前記ボクセルの各々について低濃度を決定させ、
前記血管度によって前記画像データを重み付けし、血管度加重画像データを生成させ、
前記血管度によって前記低濃度を重み付けし、血管度加重低濃度を生成させ、
前記血管度加重画像データと前記血管度加重低濃度を結合して合成データを生成させ、
前記合成データを視覚的に表示させる、
一つ以上のコンピュータ実行可能命令でエンコードされる、コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下は概して画像データの視覚化に、特に造影画像データにおける関心組織の視覚化に関し、特にコンピュータ断層撮影（ＣＴ）に応用して記載される。以下は造影イメージング能を持つ磁気共鳴（ＭＲ）、超音波（ＵＳ）及び／又は他の三次元（３Ｄ）イメージングモダリティにも適している。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナは、検査領域とその中の被検者の一部を横断する放射線を発するｘ線管を含む。検出器は検査領域を横断する放射線を検出し、検出された放射線を示す投影データを生成する。再構成器が投影データを再構成し、検査領域内の被検体の一部を示すボリュメトリック画像データを生成する。ボリュメトリック画像データは検査領域内の被検者の一部の一つ以上の画像を生成するために処理され得る。
【０００３】
造影スキャンでは、かかる画像は例えば胸痛のある患者について肺塞栓症を検出するために目視検証されている。肺塞栓症の存在は生命を脅かし得るが、検出された肺塞栓は薬剤で溶解され得る。肺塞栓症は通常は造影剤で満たされた肺動脈における低濃度エリアとして現れる。しかしながら、肺塞栓症の目視検索は画像リーダが全画像を検査する退屈な作業である。肺塞栓症位置の低濃度は血管と周辺肺実質の間のコントラストと比較して比較的微妙である。従って、肺塞栓症は見落とされる可能性がある。
【０００４】
画像データレンダリング技術は最大値投影法（ＭＩＰ）、最小値投影法（ｍＩＰ）及びＨＵ濃度の血管強調投影を含む。あいにく、これらの技術は肺塞栓症の検出にあまり適していない。例えば、ＭＩＰでは、肺塞栓症は周辺血管腔よりも低いハンスフィールドユニット（ＨＵ）（若しくはＣＴ値）を持つ。一実施例が図１と２に示される。図１は関心ボリューム（ＶＯＩ）境界ボックス１０４とともに２Ｄスライス１０２を示す。図２はボックス１０４における強度の標準ＭＩＰ  ２０２を示す。図示の通り、血管と非血管がオーバーレイされ、お互いを塞いでいる。
【０００５】
ＭＩＰでは、肺塞栓症は正常血管よりも低い濃度を持つので現れない可能性がある。ｍＩＰでは、肺塞栓症は正常血管よりも低い濃度を持つが周辺実質若しくは縦隔組織よりも高いＨＵを持つので現れない可能性がある。ＨＵ濃度の血管強調投影では、ＨＵ濃度がコントラスト分布、血管径などに依存して肺血管樹全体にわたって異なり、低濃度位置が他の周辺血管によって塞がれ得るので、肺塞栓症は現れない可能性がある。従って、これらのアプローチも肺塞栓症の検出においてあまり有用でないレンダリングを生成する。少なくとも上記を考慮して、例えば肺塞栓症検査及び検出のために画像データを視覚化する他のアプローチの未解決の必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本明細書に記載の態様は上述の問題などに対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下は造影ボリュメトリック画像データにおいて肺塞栓症の疑いのある存在と場所をハイライトするレンダリングを生成する画像処理アプローチを記載する。強調は、一例として、血管フィルタと低濃度フィルタの組み合わせによって実現される。血管及び低濃度フィルタの結果はレンダリング及び／又は複合レンダリングを通じて別々に視覚化され得る。レンダリングの一つ以上がグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）に表示され得、肺塞栓症強調レンダリングから対応する２Ｄスライスにおける肺塞栓症の位置への効率的なナビゲーションを促進する。
【０００８】
一態様において方法は、各ボクセルが強度値を持つ、複数のボクセルを持つ造影画像データを取得するステップを含む。方法は各ボクセルについて血管度（ｖｅｓｓｅｌｎｅｓｓ  ｖａｌｕｅ）を決定するステップをさらに含む。方法は各ボクセルについて低濃度値を決定するステップをさらに含む。方法は対応する血管度によって強度値の各々を重み付けするステップをさらに含む。方法は対応する血管度によって低濃度値の各々を重み付けするステップをさらに含む。方法は重み付けされた強度値と重み付けされた低濃度値を結合し、それによって合成画像データを生成するステップをさらに含む。方法は合成画像データを視覚的に表示するステップをさらに含む。
【０００９】
別の態様において、コンピュータシステムはプロセッサとメモリを含む。メモリはコンピュータ可読命令とともに画像データプロセッサモジュールを含む。プロセッサは、画像データプロセッサモジュールのコンピュータ可読命令の実行に応答して、強度値を持つボクセルを含む造影画像データを取得し、各ボクセルについて血管度を決定し、各ボクセルについて低濃度値を決定し、対応する血管度によって強度値の各々を重み付けし、対応する血管度によって低濃度値の各々を重み付けし、重み付けされた強度値と重み付けされた低濃度値を結合し、合成画像データを生成し、合成画像データを視覚的に表示する。
【００１０】
別の態様において、コンピュータ可読記憶媒体がコンピュータ可読命令でエンコードされる。コンピュータ可読命令は、プロセッサによって実行されるとき、プロセッサに：画像データにおいて各ボクセルについて血管度を決定させ、ボクセルの各々について低濃度を決定させ、血管度によって画像データを重み付けさせ、血管度加重画像データを生成させ、血管度によって低濃度を重み付けさせ、血管度加重低濃度を生成させ、血管度加重画像データと血管度加重低濃度を結合させ、合成データを生成させ、合成データを視覚的に表示させる。
【００１１】
本発明は様々な構成要素と構成要素の配置で、及び様々なステップとステップの配置で具体化し得る。図面は好適な実施形態を例示する目的に過ぎず発明を限定するものと解釈されないものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】造影スキャンからの体軸断面スライスと関心ボリューム境界ボックスを示す。
【図２】図１の関心ボリューム境界ボックスにおける画像データに対応する従来技術のＭＩＰレンダリングを示す。
【図３】イメージングシステムに関連する画像データ処理モジュールを伴うコンピュータシステム例を概略的に図示する。
【図４】血管フィルタと低濃度フィルタを含む画像データ処理の一実施例を概略的に図示する。
【図５】血管フィルタの一実施例を概略的に図示する。
【図６】低濃度フィルタの一実施例を概略的に図示する。
【図７】血管度加重強度画像を図示する。
【図８】血管度加重低濃度画像を図示する。
【図９】図７及び８の画像を結合することによって生成される合成画像を図示する。
【図１０】図９の合成画像中の選択位置に対応する２Ｄスライスを図示する。
【図１１】別の血管度加重強度画像を図示する。
【図１２】別の血管度加重低濃度画像を図示する。
【図１３】図１１及び１２の画像を結合することによって生成される合成画像を図示する。
【図１４】図１３の合成画像中の選択位置に対応する２Ｄスライスを図示する。
【図１５】関心組織を視覚化するための方法を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
最初に図３を参照すると、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナなどのイメージングシステム例３００が概略的に図示される。イメージングシステム３００は一般に固定ガントリ３０２と回転ガントリ３０４を含む。回転ガントリ３０４は固定ガントリ３０２によって回転可能に支持され、長手方向若しくはｚ軸まわりに検査領域３０６まわりを回転する。長椅子などの被検者支持台３０８が例えばスキャンの前、最中、及び／又は後に検査領域３０６において被検者を支持する。
【００１４】
Ｘ線管などの放射線源３１０が回転ガントリ３０４によって回転可能に支持される。放射線源３１０は回転ガントリ３０４とともに回転し、検査領域３０６を横断する放射線を発する。一若しくは二次元放射線感受性検出器アレイ３１２が検査領域３０６を隔てて放射線源３１０の反対側の角度のある円弧に対する。検出器アレイ３１２はｚ軸方向に沿ってのびる複数行の検出器を含む。検出器アレイ３１２は検査領域３０６を横断する放射線を検出し、それを示す投影データを生成する。
【００１５】
コンピュータシステムはオペレータコンソール３１４として機能し、モニタなどの人が読み取り可能な出力装置と、キーボード、マウスなどといった入力装置とを含む。コンソール３１４はオペレータがグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を介して及び／又はその他の方法でスキャナ３００と相互作用することを可能にする。例えば、ユーザは造影及び／又は他のイメージングプロトコルを選択するためにオペレータコンソール３１４の入力装置を利用し得る。再構成器３１６は投影データを再構成し、それを示すボリュメトリックデータを生成する。
【００１６】
コンピュータシステム３１８はプロセッサ３２０（例えば中央処理ユニット（ｃｐｕ）、マイクロプロセッサ（μｃｐｕ）、グラフィカルプロセシングユニット（ＧＰＵ）など）と、コンピュータ可読記憶媒体（"メモリ"）３２２を含む。メモリ３２２は一時的媒体を除き、物理メモリ及び／又は他の非一時的記憶媒体を含む。メモリ３２２は画像処理命令を含む画像データプロセッサモジュール３２４を含む。プロセッサ３２０は画像データプロセッサモジュール３２４のコンピュータ命令を実行する。コンピュータシステム３１８はオペレータコンソール３１４の一部である、及び／又はそれから分離し得る（図３に図示の通り）。
【００１７】
画像データプロセッサモジュール３２４は、プロセッサ３２０によって実行されるとき、造影ボリュメトリック画像データにおいて肺塞栓症などの関心組織の疑いのある存在と場所をハイライトする一つ以上のレンダリングをプロセッサに生成させる、画像処理命令を含む。以下でより詳細に記載の通り、これはボリュメトリック画像データへフィルタを適用すること、及び得られるレンダリングを独立して及び／又は合成レンダリングとして表示することを含む。レンダリングは関心組織を視覚的に強調し、肺塞栓症に関して、上記ＭＩＰ、ｍＩＰ、及び血管強調の欠点を軽減する。
【００１８】
コンピュータシステム３１８はディスプレイモニタ、フィルマなどといった出力装置３２８と、マウス、キーボードなどといった入力装置３３０をさらに含む。出力装置３２８は再構成画像データ、その上に生成されるスライス、及び／又はレンダリングのうち一つ以上などの画像データを視覚的に表示するために使用され得る。入力装置３３０は再構成画像データ、その上に生成されるスライス、及び／又はレンダリングのうち一つ以上、のうち一つ以上を選択して出力装置３２８のディスプレイモニタに表示し、表示されたレンダリングのうち一つ以上の領域を選択してボリュメトリック画像データにおいて対応するスライスへナビゲートするためなどに使用され得る。
【００１９】
レンダリングのうち一つ以上はオペレータコンソール３１４のグラフィカルユーザインターフース（ＧＵＩ）に表示され得る。かかる表示は肺塞栓症強調レンダリングから、標準視覚評価用のボリュメトリック画像データの標準２Ｄスライスにおける対応する関心位置への効率的なナビゲーションを容易にし得る。一つ以上のレンダリングは画像保存通信システム（ＰＡＣＳ)、放射線情報システム（ＲＩＳ）、病院情報システム（ＨＩＳ）、電子医療記録（ＥＭＲ）、サーバ、データベース、及び／又は他のデータリポジトリなどのデータリポジトリ３３２に保存され得る。
【００２０】
図４は画像データプロセッサモジュール３２４の一実施例を概略的に図示する。
【００２１】
画像データプロセッサモジュール３２４は入力として、例えばハンスフィールドユニット（ＨＵ）の単位の強度を含むボリュメトリック画像データＩ（ｘ）を受信する。ボリュメトリック画像データＩ（ｘ）はイメージングシステム３００、別のイメージングシステム、データリポジトリ３３２、及び／又は別のデータリポジトリから取得され得る。
【００２２】
画像データプロセッサモジュール３２４は血管フィルタ４０２を含む。血管フィルタ４０２はボリュメトリック画像データＩ（ｘ）の各ボクセルを独立して処理する。血管フィルタ４０２は各ボクセルについて、ボリュメトリック画像データＩ（ｘ）に基づいて３Ｄ等値面（ｉｓｏ‐ｓｕｒｆａｃｅ）とスカラー血管度特徴ベクトルＶ（ｘ）を生成する。
【００２３】
一時的に図５を参照すると、血管フィルタ４０２の一実施例が概略的に図示される。
【００２４】
血管フィルタ４０２の実施例は血管フィルタ（ＶＦ）レイキャスタ５０２、強度閾値５０４、放射状構造テンソル（ＲＳＴ）計算器５０６、血管度決定器５０８、及び血管度選択器５１０を含む。強度閾値５０４は、一例において、既定強度閾値のセットを含む。別の例において、強度閾値５０４はベース強度閾値と、インクリメント値若しくはデクリメント値のいずれかを含む。
【００２５】
ＶＦレイキャスタ５０２は、Ｉ（ｘ）のボクセルについて、ボクセルの中心領域から、隣接ボクセルを通る三次元において等方性のレイを投じる。ＶＦレイキャスタ５０２は、レイがボクセルから投じられている際、それが横断する各ボクセルにおけるレイの強度を閾値５０４の閾値Ｔと比較する。ＶＦレイキャスタ５０２はボクセルを横断するレイの強度が閾値５０４の第一の閾値Ｔを下回ることに応答して、そのボクセルにおいてレイを停止する。そうでなければ、ＶＦレイキャスタ５０２は次の隣接ボクセルへレイキャスティングを続ける。
【００２６】
ＶＦレイキャスタ５０２はボクセルからのレイキャスティングの全部若しくはサブセットについて、ボリュメトリック画像データＩ（ｘ）のボクセルの全部若しくはサブセットについて、閾値５０４の全部若しくはサブセットについて、上記を実行する。これは閾値５０４の最大値で開始すること、及び次の反復において次の最低閾値を用いること（若しくは閾値をデクリメントすること）を含み得る。この順序は限定ではなく、並行して閾値５０４の全部若しくはサブセットで処理することを含め、いかなる順序が利用されることもできることが理解されるものとする。レイは各Ｔについて等値面Ｓ（Ｔ）を形成する。
【００２７】
ＲＳＴ計算器５０６は、等値面Ｓ（Ｔ）の各々について、放射状構造テンソル（ＲＳＴ）を計算する。ＲＳＴ計算の一実施例はＲａｆａｅｌ  Ｗｉｅｍｋｅｒらの"Ａ  Ｒａｄｉａｌ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｔｅｎｓｏｒ  ａｎｄ  Ｉｔｓ  Ｕｓｅ  ｆｏｒ  Ｓｈａｐｅ‐Ｅｎｃｏｄｉｎｇ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｕｂｕｌａｒ  ａｎｄ  Ｎｏｄｕｌａｒ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，"ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ，Ｖｏｌ．１９，２０１３に（単一等値面閾値について）記載されている。
【００２８】
血管度決定器５０８は、一例において、式１に示す通り血管度を決定する：
式１：ｖＴ（ｘ）＝ｅ１・ｃ
ｅ１はＲＳＴの二番目に強い固有値であり（すなわち絶対等級で二番目に大きい）、ｃは中心性である。中心性は式２に示す通り計算され得る：
式２：ｃ＝ＭＡＸ｛０，１−σｒ／μｒ｝
μｒは平均レイ半径であり、σｒはレイ半径の標準偏差である。
【００２９】
血管フィルタ４０２の実施例は血管度選択器５１０をさらに含む。血管度選択器５１０は、各ボクセルについて、及び等値面Ｓ（Ｔ）の全部若しくはサブセットについて、最大値を持つ血管度ｖＴを識別し、位置ｘにおけるボクセルに対する血管度Ｖ（ｘ）として最大値を選択する。血管フィルタ４０２は全ての位置ｘについて血管度Ｖ（ｘ）のベクトル（若しくはフィルタ応答ボリューム）を出力する。
【００３０】
図４に戻り、画像データプロセッサモジュール３２４は低濃度フィルタ４０４を含む。低濃度フィルタ４０４はボリュメトリック画像データＩ（ｘ）の各ボクセルを独立して、それに対応する等値面に関連して処理する。低濃度フィルタ４０４は、各ボクセルについて、ｖＴの最大値をもたらしたボリュメトリック画像データＩ（ｘ）と等値面Ｓ（Ｔ）に基づいてスカラー低濃度特徴ベクトルＨ（ｘ）を生成する。
【００３１】
一時的に図６を参照すると、低濃度フィルタ４０４の一実施例が概略的に図示される。
【００３２】
低濃度フィルタ４０４の実施例はレイキャスタ６０２、強度閾値６０４、平均強度決定器６０６、及び低濃度累算器６０８を含む。強度閾値６０４は、図示の実施形態において、強度閾値５０４を含む。バリエーションにおいて、強度閾値６０４は少なくとも一つの異なる閾値を含む。
【００３３】
低濃度フィルタ（ＨＤＦ）レイキャスタ６０２は、ｖＴの最大値をもたらした等値面内で、三次元において等方性レイを投じる。ＶＦレイキャスタ５０２と同様に、ＨＤＦレイキャスタ６０２はレイの強度が閾値６０４の閾値Ｔを下回るときにレイを停止する。ＨＤＦレイキャスタ６０２はｖＴの最大値をもたらす等値面Ｓ（Ｔ）の全部若しくはサブセットについてこれを繰り返す。
【００３４】
平均強度決定器６０６は、ＨＤＦレイキャスタ６０２が閾値６０４の閾値Ｔの全部についてレイキャスティングする際、移動平均μＩを計算する。低濃度累算器６０８は新たな強度サンプルＩ（ｘ'）の各々について、低濃度Ｈ（ｘ）を累算する。一例において、低濃度累算器６０８は式３に示す通り低濃度Ｈ（ｘ）を累算する：
式３：Ｈ（ｘ）＋＝ｓｕｐ｛０，Ｉ（ｘ'）−μＩ｝
【００３５】
図４に戻り、画像データプロセッサモジュール３２４はコンバイナ４０６をさらに含む。データコンバイナ４０６は、入力として、Ｉ（ｘ）、Ｖ（ｘ）、及びＨ（ｘ）を受信する。データコンバイナ４０６は第一ＭＩＰ１決定器４０８と第二ＭＩＰ２決定器４１０を含む。第一ＭＩＰ１決定器４０８は式４に示す通り第一ＭＩＰ１を決定する：
式４：ＭＩＰ１＝Ｖ（ｘ）・Ｉ（ｘ）
ＭＩＰ１は局所血管度によって重み付けされる標準局所強度をあらわす。第二ＭＩＰ２決定器４１０は式５に示す通り第二ＭＩＰ２を決定する：
式５：ＭＩＰ２＝Ｖ（ｘ）・Ｈ（ｘ）
ＭＩＰ２は局所血管度によって重み付けされる局所低濃度をあらわす。
【００３６】
画像データプロセッサモジュール３２４はレンダリングエンジン４１２をさらに含む。レンダリングエンジン４１２は、入力として、少なくともＭＩＰ１、ＭＩＰ２を受信する。レンダリングエンジン４１２は出力装置３２８を介して二つの独立ＭＩＰ（ＭＩＰ１とＭＩＰ２）をレンダリングする。レンダリングエンジン４１２はまた例えば線形若しくは非線形に二つのＭＩＰを結合し、合成レンダリングを生成する。結合は低濃度の位置のカラーコーディングで血管内の空間配向を示す。バリエーションにおいて、レンダリングエンジン４１２はＶ（ｘ）若しくはＨ（ｘ）の少なくとも一つも受信しレンダリングする。
【００３７】
レンダリングエンジン４１２は、入力装置３３０からレンダリング済みのレンダリング（すなわちＭＩＰ１、ＭＩＰ２若しくはその結合）のユーザ選択領域を示す信号を受信することに応答して、このレンダリングビューレイに最高強度を寄与した３Ｄ位置を決定する。信号はマウス、タッチスクリーンを介して、及び／又はその他の方法で決定されるレンダリング中の領域をユーザが選択することによって呼び出され得る。そしてレンダリングエンジン４１２はボリュームレンダリングの上にグラフィックの印（例えば十字線若しくは他の印）を重ね合わせ、選択領域を視覚的に識別する。レンダリングエンジン４１２はさらに決定された３Ｄ位置に対応する２Ｄスライスをレンダリングする。レンダリングエンジン４１２は２Ｄスライスの上にグラフィックの印（例えば十字線若しくは他の印）を重ね合わせる。
【００３８】
ユーザはレンダリングのいずれかを観察及び／又は操作することができる。肺塞栓症分析のために、これは肺塞栓症が存在するかどうか決定することを含み得る。血管の代わりに気道を強調するために（例えば逆符号で）血管フィルタ４０２が利用され得る。強調された気道はＭＩＰレンダリングの上に（例えば異なる色で）重ね合わされ得る。これは動脈が（静脈と異なり）気道と平行にはしることがわかっているのでユーザにとって非明示的な配向を可能にする。
【００３９】
図７及び８はＭＩＰ１の実施例を示し、図９及び１０はＭＩＰ２の実施例を示す。図１１及び１２は合成レンダリングの実施例を示し、図１１が図７と９の合成であり、図１２が図１０と１１の合成である。
【００４０】
図示の実施形態では、合成レンダリング（図１１と１２）において、血管度加重強度値（図７及び８）と血管度加重低濃度値（図９及び１０）の両方がグレースケールである。バリエーションでは、血管度加重強度値若しくは血管度加重低濃度値の少なくとも一方がカラーでレンダリングされ、これは低濃度と血管とを視覚的にさらに区別し得る。
【００４１】
図１３と１４は図１１と１２の合成画像における選択位置に対応する２Ｄ画像を示す。
【００４２】
図１５は画像データに基づくボリュメトリックレンダリングを生成し表示するための方法を図示する。
【００４３】
下記動作の順序は説明の目的であって限定ではないことが理解されるものとする。従って、他の順序も本明細書で考慮される。加えて、動作の一つ以上が省略されてもよく、及び／又は一つ以上の他の動作が含まれてもよい。
【００４４】
１５０２において、造影画像データが取得される。画像データのボクセルは強度値である。
【００４５】
１５０４において、取得された造影画像データの各ボクセルについて血管度が決定される。
【００４６】
１５０６において、取得された造影画像データの各ボクセルについて低濃度値が決定される。
【００４７】
１５０８において、強度値が血管度で重み付けされ、血管度加重強度値を生成する。
【００４８】
１５１０において、低濃度値が血管度で重み付けされ、血管度加重低濃度値を生成する。
【００４９】
１５１２において、血管度加重強度値と血管度加重低濃度値が結合され、合成画像データを生成する。
【００５０】
１５１４において、合成画像データが視覚的に表示される。
【００５１】
上記方法は、コンピュータプロセッサによって実行されるときに、プロセッサに上記動作を実行させる、コンピュータ可読記憶媒体上にエンコードされる若しくは埋め込まれる、コンピュータ可読命令を用いて実施され得る。付加的に若しくは代替的に、コンピュータ可読命令の少なくとも一つは信号、搬送波若しくは他の一過性媒体によって搬送される。
【００５２】
本発明は好適な実施形態に関して記載されている。先の詳細な説明を読んで理解することで修正と変更が想到され得る。本発明はかかる修正及び変更全てを、それらが添付の請求項若しくはその均等物の範囲内にある限り含むように構成されることが意図される。
【図１】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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