JP2006297092A - 患者の心臓のコンピュータ断層撮影による4次元表示の作成、評価および区分システム - Google Patents
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Abstract
【課題】心臓検査の際にCT装置とワークステーションとの間で転送されていた大量のデータを抜本的に低減する。
【解決手段】患者7の周りのスパイラル軌道上を移動させられる放射線源2と、放射線源2から出射する放射線を検出する検出器3と、コンピュータ断層撮影装置1を制御しかつ心臓の運動のコンピュータ断層撮影による4次元表示を再構成することができる制御および計算ユニット9とを備え、ユニット9で、心周期の複数の周期時相における心臓画像の低分解能の最初の再構成、ひき続くこれらの心臓画像の3次元表示のためのボリュームレンダリングおよび個々の周期時相における表示のモーションブラーの評価が行なわれ、最小のモーションブラーを有する周期時相が選択され、この周期時相について高分解能の心臓表示が再構成され、ユニット9によって、静止画像として、僅かなモーションブラーを有する選択された周期時相の高分解能の表示だけがワークステーション13に伝達される。
【選択図】図1
【解決手段】患者7の周りのスパイラル軌道上を移動させられる放射線源2と、放射線源2から出射する放射線を検出する検出器3と、コンピュータ断層撮影装置1を制御しかつ心臓の運動のコンピュータ断層撮影による4次元表示を再構成することができる制御および計算ユニット9とを備え、ユニット9で、心周期の複数の周期時相における心臓画像の低分解能の最初の再構成、ひき続くこれらの心臓画像の3次元表示のためのボリュームレンダリングおよび個々の周期時相における表示のモーションブラーの評価が行なわれ、最小のモーションブラーを有する周期時相が選択され、この周期時相について高分解能の心臓表示が再構成され、ユニット9によって、静止画像として、僅かなモーションブラーを有する選択された周期時相の高分解能の表示だけがワークステーション13に伝達される。
【選択図】図1
Description
本発明は、患者の周りのスパイラル軌道上を移動させられる少なくとも1つの放射線源と、放射線源から出射する放射線の吸収を検出する少なくとも1つの検出器と、制御および計算ユニットとを有するコンピュータ断層撮影装置(CT装置)、ならびに、制御および計算ユニットにネットワークを介して接続されている少なくとも1つの独立したワークステーションを備え、制御および計算ユニットがコンピュータ断層撮影装置を制御しかつ心臓運動のコンピュータ断層撮影による4次元(4D)表示を再構成することができる患者の心臓のコンピュータ断層撮影による4次元表示の作成、評価および区分システムに関する。
この種のシステムは一般に知られており、今日では、放射線医が心臓のコンピュータ断層撮影画像をデータ取得直後にまず心時相全体について最大分解能で再構成し、引続いて独立したワークステーションへ更なる診断のために転送される。このマルチフェーズの再構成の場合、一般に、心時相の5%〜10%の部分において異なるスライス面の心臓のそれぞれ約300画像、つまり検査当たり全体として約3000〜6000画像がCT装置で再構成され、引続いて独立したワークステーションへ転送される。モーションアーチファクトが最も少ない心時相を事前に識別することは行なわれていない。今日において通常の512×512ピクセルのマトリックス量に関して約5〜10分の再構成時間がかかり、約1.5〜3GBのデータ量が生じる。引続いてこのデータ量は、ネットワークを介して通常のDICOM標準における今日普通の転送能力である約2MB/sにおいて、またもや、ほぼ同じ時間を転送のためだけに必要とする。
これは、病院内ネットワークの不必要な負担をもたらし、的確な臨床上の設定課題、例えば冠状動脈診断にとって重要でない不必要に大量のデータが転送される。一般には、このために、心時相の1〜2個の再構成しか必要とされない。更に、スピードが重視される場合に、診断情報が不当に大きく遅れる。
そこで、本発明の課題は、時間効率のよい継続処理および診断を可能にするために、従来において心臓検査の際にCT装置とワークステーションとの間で転送されていた大量のデータを早期に抜本的に低減するシステムを提供することにある。
この課題は独立請求項の特徴事項によって解決される。本発明の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。
本発明者は、既にCT装置において利用できるデータがあるやり方で提示されるならば転送されるデータ量の抜本的な低減が可能であり、非熟練者も診断のために重要なデータの予備選択が可能であり、あるいは自動的な予備選択が相応の画像解析法によって行なわれ、従って最終的に本来の診断が行なわれる後段のワークステーションには実際に重要な画像およびデータ材料のみが伝達されることを認識した。
これに従って、本発明者は、患者の心臓のコンピュータ断層撮影による4D表示の作成、評価および区分の改善されたシステムを提案する。このシステムは、患者の周りのスパイラル軌道上を移動させられる少なくとも1つの放射線源と、放射線源から出射する放射線の吸収を検出する少なくとも1つの検出器と、制御および計算ユニットとを有するコンピュータ断層撮影装置を備え、制御および計算ユニットはコンピュータ断層撮影装置を制御しかつ心臓の運動のコンピュータ断層撮影による4次元表示を再構成することができ、制御および計算ユニットにおいて、心周期の複数の周期時相における心臓画像の低分解能の最初の再構成、ひき続くこれらの心臓画像の3次元(3D)表示のためのボリュームレンダリングおよび個々の周期時相における表示のモーションブラー(motion blur)の評価が行なわれ、制御および計算ユニットにおいてこの表示に関して、最小のモーションブラーを有する1つまたは2つの周期時相が選択され、この選択された1つまたは2つの周期時相について高分解能の心臓表示が再構成される。更に、このシステムは、制御および計算ユニットにネットワークを介して接続されている少なくとも1つの独立したワークステーションを備え、制御および計算ユニットによって、静止画像として、僅かなモーションブラーを有する選択された周期時相の高分解能の表示だけが少なくとも1つのワークステーションに伝達され、ワークステーションで診断が実施される。
患者の心臓のコンピュータ断層撮影による4D表示の作成、評価および区分の上述のシステムにおいては、個々の機能が相応に組み込まれたプログラムによって実現され、これらのプログラムは、機能特有に制御および計算ユニットと少なくとも1つのワークステーションとの間に配分されている。
更に、本発明者は、ワークステーションへ伝達される画像は、少なくとも1つのワークステーションへの伝達前に制御および計算ユニットにおいて、心臓の表示に用いられない全ての他の対象を取り除かれることを提案する。これによって、一方では心臓表示の診断性能が改善され、他方ではこれによってもワークステーションの作業負荷が低減されるので、データ伝送路の負担が軽減されると共に、ワークステーションの持ちこたえるべき所要の計算容量を低減する。
更に、ワークステーションには、心臓の1つの周期時相の3D表示から、画面において手動で指定された面における断層画像を作成することができるプログラムが存在する。
更に改善された実施態様によれば、ワークステーションには、心臓の1つの周期時相の3次元表示において冠状動脈をクリックすることによってこの冠状動脈の全長にマーキングし、冠状動脈に沿った曲面の仮想の切断を行ない、この切断を2次元(2D)表示として画面に出力するプログラムが存在する。これにより、放射線医には2D表示において冠状動脈路全体が利用でき、2D表示において、大きな費用で多数の断面を作成しなければならないことなしに、場合によっては存在する狭窄を問題なく認識することができる。
本発明によれば、左および右の心臓冠状動脈を最適に表示するために、高分解能の再構成が行なわれるそれぞれ1つの心時相が選択される。すなわち、異なる心時相が選択可能であり、冠状動脈ごとに、それぞれ運動の少ない最適な時相が選択され、それにより正確な診断のためにこれらの時相の画像が高分解されてCT装置からワークステーションに伝達される。
更に、高分解能の再構成のための最適な心時相の選択は画像解析によって自動的に行なわれてもよいし、あるいは使用者に制御および計算ユニットで最適な心時相の自動選択の結果が提示され、使用者が高分解能の再構成のためにこの選択の確認または選択変更を行なってもよい。
診断に対する支援として、制御および計算ユニットにおいて心臓運動のボリュームレンダリングされた表示の低分解能のフィルムシーケンスが作成され、ワークステーションに伝達される。これによって一方では診断放射線医に心時相全体がフィルムとして表示されるが、しかしこのためには心臓運動の全ボリュームデータを全部使用する際に必要であるよりも著しく少ないデータボリュームが伝達されなければならない。
補足するに、形態学的診断に必要なデータに付加して機能的診断に必要なデータも伝達すると好ましい。もちろん、この場合に、本発明の趣旨では 「無用な物」無しの実際に必要なデータのみが伝達されるべきである。これに従って、本発明者は、専ら制御および計算ユニットで心臓の駆出分画、収縮性および心筋質量の内の少なくとも1つの自動計算が行なわれ、結果データがワークステーションに伝達されることも提案する。
更に、専ら制御および計算ユニットで心臓壁運動および場合によってはその障害の自動解析が行なわれ、結果データがワークステーションに伝達される。
以下において図面を参照しながら有利な実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
図1はネットワークおよびワークステーションを接続されたCT装置の概略図を示し、
図2は本発明によるワークフローの有利な例を示し、
図3は選択された動脈の湾曲切断図と共にボリュームレンダリングされた心臓図を示す。
図1はネットワークおよびワークステーションを接続されたCT装置の概略図を示し、
図2は本発明によるワークフローの有利な例を示し、
図3は選択された動脈の湾曲切断図と共にボリュームレンダリングされた心臓図を示す。
図面においては本発明の理解のために必要な特徴のみが示され、次の符号が用いられている。1:コンピュータ断層撮影装置(CT装置)、2:X線管、3:検出器、4:システム軸線、5:ECG線、6:患者寝台、7:患者、8:造影剤注入器の制御線、9:制御および計算ユニット、10:制御およびデータ線、11:造影剤注入器、12:造影剤注入管、13:ワークステーション、14:ネットワーク、21〜29:ワークフローのステップ、31:マークされた心臓動脈、Prg1〜Prgn:制御および計算ユニット上のプログラム、Prgn+1〜Prgm:ワークステーション上のプログラム。
図1は本発明によるシステムを具体的に説明するためにコンピュータ断層撮影装置1の概略図を示す。コンピュータ断層撮影装置(CT装置)1は、ネットワーク14に接続されている制御および計算ユニット9を備えている。CT装置1は、患者7を走査するために少なくとも1つのX線管2および少なくとも1つの検出器3を持ち、患者7はシステム軸線4の方向に移動可能な患者寝台6上にいる。X線管2の円運動と同時の患者7の縦移動とによって、患者に対して相対的にスパイラルスキャンが生じる。CT装置の制御は制御および計算ユニット9によって制御およびデータ線10を介して行なわれ、この線10を介して検出器3の検出器出力データも制御および計算ユニット9に伝達される。心臓スキャンを実施するために心臓の動きに関する情報、特に検出器出力データに関連付けられた現在の心周期時相に関する情報も必要である。この情報は、例えば図示のECG線5と制御および計算ユニットに組み込まれたECG装置とによって得ることができる。更に、制御および計算ユニット9は同様に造影剤の流れを造影剤注入器11に接続されている制御線8を介して制御する。造影剤注入器11は造影剤注入管12を介して造影剤を所望の時点でかつ所望の流速で患者7の血液循環路内に注入する。
CT装置の作動のためおよび特に得られた測定データの評価のために必要なプログラムPrg1〜Prgnは制御および計算ユニット9のデータメモリに格納され、必要なときに呼び出される。本発明によれば、スキャン後に、全ての検出器出力データも記憶されている制御および計算ユニット9において、低減された分解能で再構成するために、正しく観察されるべき心時相を選択するために、およびこの選択された心時相の画像データを高分解能で再構成するために、相応のプログラムが始動させられ、その際にここで付加的に機能的診断の評価も行なうことができる。
引続いて、診断のために重要なデータだけがネットワーク14を介してワークステーション13に伝達されるので、ネットワーク14の負担と、制御および計算ユニット9ならびにワークステーション13におけるこのために必要な計算時間とが少なくとどまる。事前に重要と見なされたデータの本来の診断が医師によって行なわれる。この診断はプログラムPrgn+1〜Prgmに含まれている補助手段によって支援される。
図2には本発明によるワークフローの大まかな概観が示されている。ワークフローはステップ21で始まり、このステップ21では、例えば線量出力、送り速度、造影剤の流れ、トポグラムの作成のようなスキャンパラメータの検出をともなう検査計画が行なわれる。次に、ステップ22で本来のスパイラルスキャンが行なわれ、そして全ての心時相に亘る低分解能での画像データの再構成23が続く。ステップ24は、今までに再構成された低分解能の画像とそれから算出されてボリュームレンダリングされた心時相の3D表示とに基づいて診断上重要な心時相の選択を表わす。ステップ25においては、選択された心時相の、形態学的診断のために重要な画像データが高分解能で再構成され、そして任意に機能的診断のために重要な評価も実施される。引続いて、ステップ26において、診断のために重要なデータのみがネットワークを介して診断医師のワークステーションに伝送される。
ワークステーションでは、今やステップ27において形態学的診断が実施され、また任意にステップ28において機能的診断が実施される。ステップ29において所見ドキュメンテーションが作成され、場合によっては他の部所に転送され、あるいは保存される。
以下において、ワークフローの個々のステップを更に詳細に説明する。
本発明によれば、心臓検査プロトコルは将来的に最大の自動化率を提供すべきであり、従って、とりわけ必要な全ての経過が自動的に始動させられるべきである。診断放射線医は自動作成された診断上重要な画像の監視者として役立つ。このために、ワークステーションにおいては放射線医にこれらの重要なデータだけが提供されなければならず、重要でないデータの転送は行なわれないのがよく、これが診断(所見作成)時間の最適化ももたらす。
本発明者の考えに従って、ECG(心電図)を使用した模範的な心臓検査は次のように経過する。
患者が寝かせられECG電極が固定された後に、ECG信号がCT装置の操作モニタに表示される。線量を節減するために、心拍数に適合した線量安定域(線量特性線がフラットになっている領域)が規定される。この線量安定域は、ECGの2つのR波の間の中心において、検出された心拍数について予想される最適な心時相に亘って存在し、付加的に百分率設定を介して心収縮期の前後におけるR波に対する間隔を規定することができる。この間隔は、R波ピークの前もしくは後の約10%である。造影剤投与中に放射開始前に心拍数が変化すると(心拍数は一般に高くなる。)、安定域が動的に適合する。
続いて、概観撮影(=トポグラム)が行なわれる。トポグラムは心臓検査を計画するための基礎である。検査領域が解剖学的に適合化したならば、CTスパイラルスキャンが開始される。
スパイラルスキャンの終了後に、トポグラムのほかにアキシャル画像スタックが表示され、より良好な概観および評価のために、心臓ボリュームの3Dもしくは4D表示へ切換可能である。それによって形態学的に重要な心時相の選択が視覚的に簡単化される。いわゆる“multiple Curved Thin MIP”(=心臓冠状血管に沿った曲面MIP領域再構成)は、放射線医が診断しようとする血管の改善された可視化を可能にする。
測定直後に、4D表示を可能にするために、自動的に、全心時相に亘る背景における概観再構成が行なわれる。時相始点、増分、時相数のような概観再構成用パラメータは使用者によって個別的に設定される。例えば0〜100%が5%の増分で設定される。
スパイラル収集から得られたデータは、検査直後に使用者に3Dもしくは4D表示で可視化することができる。
最適な観察のためにもしくは診断のために重要な全ての方位が予め規定された方位の形で選択可能であると好ましい。
データ収集直後に、心臓短軸の自動的な発見を可能にする心臓画像データのプレセグメンテーションが行なわれる。LAO(=left anterior oblique、左前斜位)およびRAO(=right anterior oblique、右前斜位)のような他の方位を予め規定して記憶し、使用者に自動的に表示することができる。方位は使用者が必要なときに調整することができる。方位は最適な心時相の識別および壁運動障害の評価に役立つ。
冠状動脈診断および機能的診断の所見上重要なデータは、CTデータに異なる品質を要求する。機能的診断においては、低減された画像マトリックス、例えば、2562のピクセルを有するいわゆる「ゴールドスタンダード」によるマトリックスで十分である。これに対して冠状動脈診断のためには最大の画質が準備されなければならない。従って、本発明によれば、最大のデータ低減が既にCT装置において最適な心時相の自動識別によって行なわれる。例えば心収縮期のモーションアーチファクトが妨げになる全ての時相が、診断上重要でないとして他へのデータ転送から除外されるか、またはより小さなマトリックスサイズを有する機能的診断のためにだけ利用される。
例えば5%間隔で20個の心時相を有する所望の心時相が、使用者との対話なしに自動的に、低減された分解能、例えば2562の画像マトリックスで再構成される。公知のアルゴリズムまたは手動の対話形式によって、冠状動脈におけるモーションアーチファクトが最も少ない時相を識別することができる。使用者には選択的に、最適時相の手動または自動の識別を使用できるようにした方がよい。
最適時相(n)を手動で識別する場合、検査後に使用者が、期外収縮または激しく変化する心拍数のようなあり得る不規則性を識別するために、ECGをチェックする。場合によっては、使用者が再構成をECGに適応させるか、および/またはECG信号を適切に編集しなければならない。規則正しい心拍動および過度に高くない心拍数を有する患者の場合、経験豊かな放射線医は経験値に基づいて最適な時相を手動で設定してソフトウェアの支援なしに最適な心時相を再構成することができる。使用者によって規定できるマッピングテーブルを介して、種々の心拍数について最適な時相が規定できる。このマッピングテーブルにおいては、種々の心拍数に最適なECG時相が割り付けられている。
それぞれの課題設定にとって最適な心時相の選択がいわゆるフェーズビューアーを介して可能にされる。それを用いて使用者は全ての時相を概観再構成から表示することができる。最も簡単で見通しのきく方法は心臓のボリュームレンダリングされた3Dもしくは4D表示に基づく選択である。
例えば肋骨のような邪魔な周辺なしの心臓表示は非常に役に立つ。このような表示が図3の上部に示されている。更に、予め規定された方位(LAO,RAO)が冠状動脈の見晴らしを容易にする。ここで冠状動脈の手動のマーキング31が、選択された冠状動脈に沿った「曲面切断(“curved cut”)」の自動発生を始動させ、画面に心臓の3D表示と並べてこの冠状動脈の断面表示が可能であると好ましい。図3はこのような眺めを示し、図3の下部には典型的な「曲面切断」表示が2D断層画像として示されている。このための代替として、冠状動脈へのクリックにより、冠状動脈の自動発見および「曲面切断」の相応の案内を可能にするいわゆるシードポイント(“seed−point”)が規定される。
冠状動脈診断のために、一般に、左右の心臓冠状動脈(LCA,RCA)に対して異なっていても良い1〜2個の心時相が必要とされる。もちろん、診断に使用できる多数の時相から3つ以上の時相を選択することもできる。心拍数に依存して時相が変化する。最適な心時相が、表1に模範的に示すようなマッピングテーブルに、心拍数に依存して記憶されるとよい。
代替として、最適時相(n)の自動的な識別が提案される。これは、システムが放射線医または助手に対して要望に沿って冠状動脈のための最適時相を自動的に提案することである。これは、左右の冠状動脈血管に沿った公知の画像解析法によって、モーションアーチファクトを認識できない時相を識別しようというものである。使用者はこの提案を受け入れることもできるし、あるいは上述のように手動で他の時相を選択することもできる。
継続検査および患者のX線被曝を回避するために、形態学的診断のために既に存在するCTデータセットから自動的な機能的診断を行なって、診断医師に供することもできる。従って、駆出分画(EF)または収縮性(時間関数曲線)の自動計算または心筋質量の自動決定ならびにCTにおいて低減された分解能で既に算出された画像シーケンスによる壁運動障害解析を行ない、診断医師に整理して提供することができる。
それゆえ、使用者には、最初に冠状動脈診断のために計画されたあらゆる心臓検査において、追加費用なしに、今日では時間的理由から任意に行なわれる機能的診断の結果が提供される。機能的診断は、臨床的見地から心臓診断の一体的な構成部分であり、通常の冠状動脈撮影法においてはしばしば付加的な造影剤の使用および付加的なX線被曝のもとで実施される。この診断は、冠状動脈に存在する狭窄が既に壁運動障害または全体的に低下した心臓出力をもたらしているか否かに関する情報を与える。提案した方法は、機能的な心臓評価のためのデータの準備も冠状動脈血管の形態学的診断のためのデータの準備も、最適に組み合わされ、従って極めて効率的に可能にする。
更に、システムまたは使用者によって識別され最適な心時相を有する再構成が自動的に製造元固有の心臓アプリケーションに読み込まれ、それにより形態学的な課題設定が返答される。しかしながら、これらのそのようにして発生されたデータは、製造元に依存しない任意の継続処理および所見ワークステーションにおいても使用可能である。
要約するに、心臓アプリケーションによって作成された予備所見は、診断上重要な情報を提供する全ての画像を参照することができる。これは例えば予めパターン化された報告書に記録される。この報告書は各画像と同様にネットワークを介して転送できる。しかし、そのようにして作成された報告書は、テキストモジュールとして製造元に依存しないシステムに含ませることもできる。この報告書ドキュメントは、後のステップにおいて診断放射線医によって著名され、場合によって修正されなければならない。
心臓診断にとって重要な機能性のこの一体化によって、放射線医は、既にCTスキャナにおいて、定型的なCT検査経過を著しく簡単化するルーチンを使用することができる。従って、診断上重要なデータは、組み込まれているSWツールにより大幅に自動化されて求められる。それにより、時間節約のほかに良好な臨床結果も得られる。
CTスキャナにおいては最大のデータ低減が最適な心時相の識別によって達成される。例えば心収縮期のモーションアーチファクトが妨げになる全ての時相は、診断上重要でないものとして時間のかかる再構成から排除され、それにともなって他へのデータ転送からも排除されるか、または小さなマトリックス量を有する機能的診断のためだけに利用される。
従来の方法に比べた利点は次の3つの主要点にまとめられる。
(1)画像および診断のためのその分解能の理にかなった選択および/または他のワークステーションへの発送をともなう自動的なソフトウェア支援による診断上重要な全画像を計算する際の時間節約
(2)診断放射線医が診断に必要な全画像を利用するために形態学的診断の改善
(3)機能的診断が病院での平常の新しい診断実体として開拓されるために新しい拡張された診断の実現
(1)画像および診断のためのその分解能の理にかなった選択および/または他のワークステーションへの発送をともなう自動的なソフトウェア支援による診断上重要な全画像を計算する際の時間節約
(2)診断放射線医が診断に必要な全画像を利用するために形態学的診断の改善
(3)機能的診断が病院での平常の新しい診断実体として開拓されるために新しい拡張された診断の実現
以上のとおり、本発明によって、心臓CT装置を備え、患者心臓のコンピュータ断層撮影による4D表示をデータ転送に最適なように作成し、評価しかつ区分するシステムが提案され、しかもCT装置の制御および計算ユニットにおいては、心周期の複数の周期時相における心臓画像の最初の低分解能再構成、ひき続くこれらの心臓画像の3次元表示のためのボリュームレンダリング、そして個々の周期時相における表示のモーションブラーの評価が行なわれ、この表示で最小のモーションブラーを有する1つまたは2つの周期時相が選択され、この選択された1つまたは2つの周期時相について高分解能の心臓表示が再構成され、制御および計算ユニットによって、静止画像として、僅かなモーションブラーを有する選択された周期時相の高分解能の表示だけが少なくとも1つのワークステーションに伝達され、このワークステーションにおいて診断が行なわれる。
本発明の上述の特徴は、その都度述べた組み合わせのみならず、本発明の範囲を逸脱することなしに、他の組み合わせまたは単独でも使用可能であることは明白である。
1 コンピュータ断層撮影装置
2 X線管
3 検出器
4 システム軸線
5 ECG線
6 患者寝台
7 患者
8 造影剤注入器の制御線
9 制御および計算ユニット
10 制御およびデータ線
11 造影剤注入器
12 造影剤注入管
13 ワークステーション
14 ネットワーク
21−29 ワークフローのステップ
31 マークされた心臓動脈
Prg1〜Prgn 制御および計算ユニット上のプログラム
Prgn+1〜Prgm ワークステーション上のプログラム
2 X線管
3 検出器
4 システム軸線
5 ECG線
6 患者寝台
7 患者
8 造影剤注入器の制御線
9 制御および計算ユニット
10 制御およびデータ線
11 造影剤注入器
12 造影剤注入管
13 ワークステーション
14 ネットワーク
21−29 ワークフローのステップ
31 マークされた心臓動脈
Prg1〜Prgn 制御および計算ユニット上のプログラム
Prgn+1〜Prgm ワークステーション上のプログラム
Claims (12)
- 患者(7)の周りのスパイラル軌道上を移動させられる少なくとも1つの放射線源(2)と、放射線源(2)から出射する放射線の吸収を検出する少なくとも1つの検出器(3)と、制御および計算ユニット(9)とを有するコンピュータ断層撮影装置(1)を備え、制御および計算ユニット(9)はコンピュータ断層撮影装置(1)を制御しかつ心臓の運動のコンピュータ断層撮影による4次元表示を再構成することができ、
制御および計算ユニット(9)において、心周期の複数の周期時相における心臓画像の低分解能の最初の再構成、ひき続くこれらの心臓画像の3次元表示のためのボリュームレンダリングおよび個々の周期時相における表示のモーションブラーの評価が行なわれ、
制御および計算ユニット(9)においてこの表示に関して、最小のモーションブラーを有する1つまたは2つの周期時相が選択され、この選択された1つまたは2つの周期時相について高分解能の心臓表示が再構成され、
制御および計算ユニット(9)にネットワーク(14)を介して接続されている少なくとも1つの独立したワークステーション(13)を備え、
制御および計算ユニット(9)によって、静止画像として、僅かなモーションブラーを有する選択された周期時相の高分解能の表示だけが少なくとも1つのワークステーション(13)に伝達され、
ワークステーション(13)で診断が実施される
ことを特徴とする患者の心臓のコンピュータ断層撮影による4次元表示の作成、評価および区分システム。 - ワークステーション(13)へ伝達される画像は、少なくとも1つのワークステーション(13)への伝達前に制御および計算ユニット(9)において、心臓の表示に用いられない全ての他の対象を取り除かれることを特徴とする請求項1記載のシステム。
- ワークステーション(13)には、心臓の1つの周期時相の3次元表示から画面において手動で指定された面の断層画像を作成することができるプログラム(Prgn+1〜Prgm)が存在することを特徴とする請求項1又は2記載のシステム。
- ワークステーション(13)には、心臓の1つの周期時相の3次元表示において冠状動脈をクリックすることによってこの冠状動脈の全長にマーキングし、冠状動脈に沿った曲面の仮想の切断を行ない、この切断を2次元表示として画面に出力するプログラム(Prgn+1〜Prgm)が存在することを特徴とする請求項1乃至3の1つに記載のシステム。
- 左および右の心臓冠状動脈を最適に表示するために、高分解能の再構成が行なわれるそれぞれ1つの心時相が選択されることを特徴とする請求項1乃至4の1つに記載のシステム。
- 高分解能の再構成のための最適な心時相の選択が画像解析によって自動的に行なわれることを特徴とする請求項1乃至5の1つに記載のシステム。
- 使用者に制御および計算ユニット(9)で最適な心時相の自動選択の結果が提示され、使用者が高分解能の再構成のためにこの選択の確認または選択変更を行なうことを特徴とする請求項6記載のシステム。
- 制御および計算ユニット(9)において心臓運動のボリュームレンダリングされた表示の低分解能のフィルムシーケンスが作成され、ワークステーション(13)に伝達されることを特徴とする請求項1乃至7の1つに記載のシステム。
- 専ら制御および計算ユニット(9)で心臓の駆出分画の自動計算が行なわれ、結果データがワークステーション(13)に伝達されることを特徴とする請求項1乃至8の1つに記載のシステム。
- 専ら制御および計算ユニット(9)で収縮性の自動計算が行なわれ、結果データがワークステーション(13)に伝達されることを特徴とする請求項1乃至9の1つに記載のシステム。
- 専ら制御および計算ユニット(9)で心筋質量の自動計算が行なわれ、結果データがワークステーション(13)に伝達されることを特徴とする請求項1乃至10の1つに記載のシステム。
- 専ら制御および計算ユニット(9)で心臓壁運動およびその障害の自動解析が行なわれ、結果データがワークステーション(13)に伝達されることを特徴とする請求項1乃至11の1つに記載のシステム。
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---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7447341B2 (en) * | 2003-11-26 | 2008-11-04 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Methods and systems for computer aided targeting |
US9808262B2 (en) | 2006-02-15 | 2017-11-07 | Howmedica Osteonics Corporation | Arthroplasty devices and related methods |
US20080050001A1 (en) * | 2006-08-28 | 2008-02-28 | Digirad Corporation | Use of Subsets of the Acquired Data to Improve the Diagnostic Outcome in Cardiac SPECT Imaging |
DE102006058907A1 (de) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Siemens Ag | Angiographiegerät zur Darstellung des optimal mit Kontrastmittel gefüllten Herzzyklus |
US8617171B2 (en) | 2007-12-18 | 2013-12-31 | Otismed Corporation | Preoperatively planning an arthroplasty procedure and generating a corresponding patient specific arthroplasty resection guide |
US7831011B2 (en) * | 2008-11-21 | 2010-11-09 | General Electric Co. | Computed tomography method and system |
CN102223843B (zh) * | 2008-11-26 | 2013-10-23 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 冠状动脉树的可视化 |
US9307931B2 (en) | 2008-12-31 | 2016-04-12 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | Multiple shell construction to emulate chamber contraction with a mapping system |
US8913710B2 (en) * | 2011-04-27 | 2014-12-16 | Varian Medical Systems, Inc. | Truncation correction imaging enhancement method and system |
DE102011076930A1 (de) * | 2011-06-03 | 2012-12-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung der Darstellung von Volumendaten eines Objektes |
US8897527B2 (en) | 2011-06-07 | 2014-11-25 | Varian Medical Systems, Inc. | Motion-blurred imaging enhancement method and system |
US8903150B2 (en) | 2011-07-31 | 2014-12-02 | Varian Medical Systems, Inc. | Filtration imaging enhancement method and system |
CN102599887B (zh) * | 2011-12-22 | 2013-10-30 | 中国科学院自动化研究所 | 一种基于螺旋扫描轨道的光学投影断层成像方法 |
RU2014137146A (ru) | 2012-02-14 | 2016-04-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Повышение разрешающей способности изображения |
US9091628B2 (en) | 2012-12-21 | 2015-07-28 | L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. | 3D mapping with two orthogonal imaging views |
US9314191B2 (en) | 2013-11-19 | 2016-04-19 | Pacesetter, Inc. | Method and system to measure cardiac motion using a cardiovascular navigation system |
US9814406B2 (en) | 2013-11-19 | 2017-11-14 | Pacesetter, Inc. | Method and system to identify motion data associated with consistent electrical and mechanical behavior for a region of interest |
US9895076B2 (en) | 2014-05-05 | 2018-02-20 | Pacesetter, Inc. | Method and system to determine cardiac cycle length in connection with cardiac mapping |
US10285647B2 (en) | 2014-05-05 | 2019-05-14 | Pacesetter Inc. | Method and system to automatically assign map points to anatomical segments and determine mechanical activation time |
US9763591B2 (en) | 2014-05-05 | 2017-09-19 | Pacesetter, Inc. | Method and system to subdivide a mapping area for mechanical activation analysis |
US9302099B2 (en) | 2014-05-05 | 2016-04-05 | Pacesetter, Inc. | System and method for evaluating lead stability of an implantable medical device |
US9861823B2 (en) | 2014-05-05 | 2018-01-09 | Pacesetter, Inc. | Cardiac resynchronization system and method |
US9700233B2 (en) | 2014-05-05 | 2017-07-11 | Pacesetter, Inc. | Method and system to equalizing cardiac cycle length between map points |
US9380940B2 (en) | 2014-05-05 | 2016-07-05 | Pacesetter, Inc. | Method and system for displaying a three dimensional visualization of cardiac motion |
US9364170B2 (en) * | 2014-05-05 | 2016-06-14 | Pacesetter, Inc. | Method and system to characterize motion data based on neighboring map points |
US10105077B2 (en) | 2014-05-05 | 2018-10-23 | Pacesetter, Inc. | Method and system for calculating strain from characterization data of a cardiac chamber |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6115486A (en) * | 1996-11-06 | 2000-09-05 | Quinton Instrument Company | Teleradiology system for the storage and transmission of angiographic and related image sequences |
US6556695B1 (en) * | 1999-02-05 | 2003-04-29 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Method for producing high resolution real-time images, of structure and function during medical procedures |
US6370217B1 (en) * | 1999-05-07 | 2002-04-09 | General Electric Company | Volumetric computed tomography system for cardiac imaging |
DE10063636A1 (de) * | 1999-12-27 | 2001-07-12 | Ge Med Sys Global Tech Co Llc | Volumen-Computertomographiesystem zur Herzabbildung mit einem System zur Kommunikation von diesen Daten über ein Netz |
DE10129631A1 (de) * | 2001-06-20 | 2003-01-02 | Philips Corp Intellectual Pty | Verfahren zur Rekonstruktion eines hoch aufgelösten 3D-Bildes |
US6426990B1 (en) * | 2001-06-28 | 2002-07-30 | General Electric Company | Methods and apparatus for coronary-specific imaging reconstruction |
US6526117B1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-02-25 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Method and apparatus to minimize phase misregistration artifacts in gated CT images |
JP4346297B2 (ja) * | 2002-10-22 | 2009-10-21 | 株式会社東芝 | X線コンピュータ断層撮影装置、画像処理装置及び画像処理方法 |
US6628743B1 (en) * | 2002-11-26 | 2003-09-30 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Method and apparatus for acquiring and analyzing cardiac data from a patient |
WO2005008597A2 (en) * | 2003-07-16 | 2005-01-27 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Reconstruction of an image of a moving object from volumetric data |
-
2005
- 2005-04-19 DE DE102005018067A patent/DE102005018067A1/de not_active Withdrawn
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017217459A (ja) * | 2016-06-06 | 2017-12-14 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | X線ct装置、医用情報処理装置及び医用情報処理プログラム |
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Publication number | Publication date |
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US20060245536A1 (en) | 2006-11-02 |
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DE102005018067A1 (de) | 2006-11-02 |
US7526063B2 (en) | 2009-04-28 |
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