JP5996870B2 - 心臓画像の処理及び分析 - Google Patents

Description

本発明は、心臓画像を視覚化することに関する。本発明は、一連の信号画像の動き補償にも関する。本発明は、歪みイメージング(strain imaging)にも関する。

心臓組織の運動は、１つ以上の別々の２Ｄ及び３Ｄイメージングモード（特に、タグ付き又はタグ無し心臓ＭＲＩ及び／又は超音波イメージングの異なるモード）を使用して、これら心臓組織の医用画像を見ることにより評価されることができる。このような動的イメージングから、組織の速度、歪み及び／又は歪み率を抽出することができる。このような歪み及び歪み率は、パラメトリック画像を用いて視覚化されることができ、位置に関連する強度は、パラメタ値、例えば歪み又は歪み率を表す。このようなパラメトリックイメージング技術はとりわけ、心筋の特定の部分の減動(hypokinesy)、無動(akinesy)、運動障害(diskinesy)、又は心筋非同期性に関する有益な診断情報を提供することができる。しかしながら、このパラメトリックイメージングの有効性は、画像のコントラスト、及び推定した運動場(motion field)の精度に依存する。

Lesdema-Carbayo, M.J. Santos, A. Kybic, J. Mahia-Casado, P. Garcia-Fernandez, M.A. Malpica, N. Perez-David, E. Desco, M.著、"Myocardial strain analysis of echocardiographic sequences using nonrigid registration", Computers in Cardiology, Sept. 2004, pp 313-316(以後、Lesdema-Carbayo他)は、抽出した運動場の精度を評価する方法を開示している。この抽出した運動場を使用する場合、動き補償した画像シーケンスは、これらシーケンスにある全ての画像が選択した基準フレームに似るように作成される。通常、この基準フレームは、拡張終期のフレームの中から選択される。

心臓画像を視覚化するための技術は、例えば直接ボリュームレンダリング又は多断面再構成(MPR: multi-planer reformat)を使用することが知られている。しかしながら、これら視覚化は、心筋を詳細に検査する効果的な方法を提供していない。

心臓画像により表される心筋を視覚化するための改良した方法を持つことが有利である。この問題をより上手く対処するために、本発明の第１の態様において、
−複数の曲面上のサンプリング地点において強度レベルを再サンプリングするための再サンプリング手段であり、各曲面は、これら複数の曲面の０個以上を囲むと共に、これら複数の曲面の残りの曲面で囲まれ、前記曲面は、少なくとも心腔の一部を囲み、前記複数の曲面は、前記心臓画像における空洞領域を一緒に覆い、この空洞領域は少なくとも１つの心腔を含む集合部分の心腔外壁を含む、再サンプリング手段、並びに
−前記再サンプリング手段から得られる再サンプリングした強度レベルを用いて、前記複数の曲面の少なくとも１つの曲面の少なくとも一部を視覚化するための視覚化手段
を有するシステムが示される。

前記曲面は心腔の一部を囲むと共に、これら曲面は互いを囲み、心腔壁を有する領域を一緒に覆うので、これら表面は、心筋を含む、心臓画像に示されるような心臓壁の形状におおよそ従っている。これらの表面の少なくとも幾つかは心筋と交差し、この心筋と局所的にほぼ平行である。このような面の視覚化は、心筋の層を検査することを可能にする。これら面は、前記空洞領域上に例えば等距離を隔てて分布される。これら面は、心筋の形状に適合した同心状シェルを形成してもよい。この空洞領域は、三次元領域又はボリュームとすることができる。この空洞領域は、この領域内に穴があってもよい。例えば、この空洞領域は、少なくとも１つの心腔を含む集合部分の心腔外壁を含み、ここで少なくとも１つの心腔の少なくとも一部は、前記穴を形成するためにこの領域から除外される。例えば、心腔の半分以上が前記領域の穴を作成するためにこの領域から除外されてもよい。全ての心腔を除外することも可能であり、この場合、この領域の内側境界は、この心腔壁の内側境界と一致する。前記曲面は、空洞領域内に分布されてもよい。例えば、これら曲面は、この穴の周りに同心状シェルの形をとりうる。

少なくとも１つの心腔を含む集合部分は、例えば左心室だけでもよい。この場合、この外壁は、左心室の壁である。代わって、少なくとも１つの心腔を含む集合部分が例えば４つの心腔を含む集合部分であってもよく、外壁は、心臓の外壁である。後者の場合、前記曲面は心外膜から心内膜に延在している領域も一緒に覆っている。

前記曲面の形状を心腔壁の形状に適合させ、これら曲面を心腔壁に類似する形状にさせるための適合手段が設けられる。このように、前記曲面の大部分は、心筋と一致する。このような面を（例えば平坦化様式で）視覚化するとき、心筋のかなりの部分、或いは心筋の層全体が視覚化されてもよい。

平坦な表面を得るために、複数の曲面の１つの曲面を展開及び平坦にする平坦化手段が設けられ、ここで、この曲面上のサンプリング地点は、この平坦な表面上の地点にマッピングされる。この平坦化手段は、この曲面を平坦な表面で示される略平らな面に変形する（又は曲げる）。複数の曲面の少なく１つの曲面の少なくとも一部の視覚化は、前記平坦な表面の少なくとも一部を視覚化することにより達成されてもよい。この平坦な表面の視覚化は、心臓の周りの心臓画像のクイックオーバービューを提供する。

前記平坦な表面のスタックを有するボリューム画像を形成するために、複数の平坦な表面を組み合わせるための収集手段が設けられる。これら平坦な表面は、連続する平坦な表面を積み重ねることにより、ボリューム画像に組み合わされることができる。このスタックにおける連続する平坦な表面は、連続してより大きな曲面に対応している。

ボリューム画像を視覚化するためのボリューム視覚化手段が設けられる。原則として、例えばスライスビュー及び最大又は最小値投影法（ＭＩＰ））を含むボリューム画像を視覚化するための如何なるボリューム視覚化モードも設けられる。

前記ボリューム視覚化手段は、オルソビューアー(orthoviewer)を有してもよい。それ自身は従来知られている視聴モードであるオルソビューアーは、ボリューム画像の３つの直交配向したスライスを同時に視覚化する、ボリューム画像のスライスを介してユーザに眺めることを可能にする。

この視覚化手段は、複数の曲面の１つの曲面を視覚化するために配されてもよく、この曲面は、複数の曲面の残りの曲面とは切り離して視覚化される。この曲面は、例えばそれ本来の湾曲した形状で、又は述べたように平坦化した後に視覚化されてもよい。このような曲面の分離した表示は、心筋の薄いシェルの詳細な検査を可能にする。

本発明のある態様によれば、鼓動の少なくとも一部に及んでいる心臓画像の時間シーケンスを扱うためのシステムが配され、このシステムはさらに、
−一連の動き補償した画像を得るために、心臓画像の時間シーケンスからなる心臓画像を変形し、基準の心臓画像に合致させることにより、心臓の動きを補償するための動き補償手段、及び
−同じ複数の曲面を使用して、複数の動き補償した画像において再サンプリングを行うために配される再サンプリング手段
を有する。

それ故に作成された再サンプリング地点のデータセットは、例えば統計分析において、如何なる残余運動(residual motion)も特定するのに使用されることができる。このデータセットは、上述したような視覚化モードを用いて動的に視覚化され、前記時間シーケンスの後に再サンプリングされる画像を連続して表示する。このような視覚化が残余運動の特定を可能にする。それ故に、視覚化は動き補償が適切であるかユーザが評価することを可能にする。動き補償手段自体は従来知られている。

動き補償手段は、心臓画像を動き補償した画像に変換するために、剛体又はアフィン変換(rigid or affine transformation)を用いるために配される。このような剛体又はアフィン変換自体は従来知られている。この変換を剛体又はアフィン変換に限定することにより、大部分の"健康"な種類の心臓の動きが補償されることができる。病気の又は不規則な心臓の動きは、上記変換では補償されない。例えば、非同期性は通常、剛体又はアフィン変換を使用することでは補償されない。結果的に、これら病気の又は不規則な心臓の動きは、残余運動として前記動き補正した画像に残る。上述した再サンプリングモード及び視覚化モードを組み合わせて、前記残余運動はユーザによりかなり効率よく特定されることができ、それ故に、病気の若しくは不規則な心臓の動き又は非同期性はかなり効率よく特定されることができる。

心臓画像のシーケンスに対応する再サンプリング地点の少なくとも幾つかをその時間シーケンス順に動的に視覚化するためのシーケンス視覚化手段が設けられる。この視覚化は、残余運動の特定を可能にする。

残余運動を有する領域をユーザが表示することを可能にするための表示手段が設けられ、動き補償手段は、ユーザにより表示される領域をさらに動き補償するために配される。上述した心臓画像のシーケンスの視覚化は、残余運動を簡単に見つけることを可能にする。システムに対するこの残余運動をユーザが特定することを可能にすることにより、このシステムは、この領域に特有の他の動き補償を適用することができる。

前記表示手段は、残余運動の方向をユーザが示すことをさらに可能にするために配されてもよく、前記他の動き補償手段は、ユーザにより表示される残余運動の方向に従って、このユーザにより表示される領域を補償するために配される。この方向を使用することにより、動き補償がさらに改善される。

上述したシステムは、医用ワークステーション又は画像取得装置に組み込まれてもよい。

ボリューム内にある三次元の地点と強度レベルとを関連付ける心臓画像により表される心筋を視覚化するための方法は、
−複数の曲面上のサンプリング地点において強度レベルを再サンプリングするステップであり、各曲面は、心腔の少なくとも一部及びこれら複数の曲面を０個以上囲むと共に、これら複数の曲面の残りの曲面で囲まれ、前記複数の曲面は、心臓画像における空洞領域を一緒に覆い、前記空洞領域は少なくとも１つの心腔を含む集合部分の心腔外壁を含むステップ、並びに
−前記再サンプリング手段から得られる再サンプリングした強度レベルを用いて、前記複数の曲面の少なくとも１つの曲面の少なくとも一部を視覚化するためのステップ
を有する。

上述した方法を処理器システムに行わせるための命令を有するコンピュータプログラムプロダクトが設けられてもよい。

本発明の上述した具体例、実施例及び／又は態様の２つ以上が有効だと考えられる何れかの方法で組み合わされてもよいことは当業者により理解されるだろう。

前記システム、方法、画像取得装置、ワークステーション及び／又はコンピュータプログラムプロダクトの改良並びに変更は、前記システム又は方法の開示される改良並びに変更に対応し、本明細書に基づいて当業者が実行することができる。

前記方法は、例えばそれらに限定されないが、標準Ｘ線イメージング、ＣＴ、ＭＲＩ、超音波（ＵＳ）、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ及び核医学（ＮＭ）のような様々な取得モダリティにより取得される多次元の画像データ、例えば二次元（２Ｄ）、三次元（３Ｄ）又は四次元（４Ｄ）画像に適用されてもよいことを当業者は分かっている。

本発明は独立請求項により規定される。有利な実施例は、従属請求項に規定されている。

心臓画像により示される心筋を視覚化するためのシステムを説明する。 心臓画像により示される心筋を視覚化するための方法を説明する。 動き場を有効に及び改善する処理を説明する。 曲面を説明する。 曲面を説明する。 オルソビューアーの３つの象限を説明する。 心臓の形状に適合した適合曲面を説明する。

本発明のこれら及び他の態様は、図面を参照してさらに説明及び開示される。

心臓組織の運動場は、例えばイメージングモード（ドップラーＵＳ若しくは特殊ＭＲＩモード）から直接、又は例えばLedesma-Carbayo他に開示されるような、剛体若しくは非剛体位置合わせを用いることにより、取り出されることができる。しかしながら、推定した運動場の有効性を訂正及び評価するために様々な問題が解決されなければならない。

取得した画像のコントラストは、運動が評価されなければならない領域で低くてもよい。動き補償した画像シーケンスを検査することは、３Ｄ時間シーケンスを使用するとき（４Ｄ視覚化）、退屈であり、冗長なタスクである。

図１は、ボリューム内の三次元の地点と密度レベルを関連付けている心臓画像により表される心筋を視覚化するためのシステムを説明している。このような心臓画像は、ボリューム心臓画像として知られる。このシステムは、従来知られるような中央処理ユニット、メモリ及び記憶手段を有するコンピュータシステムを有する。ここに述べた手段及びモジュールの幾つか又は全ては、ソフトウェアにおいて実施されることができる。

複数の曲面上のサンプリング地点において強度レベルを再サンプリングするための再サンプリング手段１０が設けられる。各曲面は、少なくとも心腔の一部、及びこれら複数の曲面の０個以上を囲み、これら複数の曲面の残りの曲面で囲まれる。これら複数の曲面は、心臓画像における空洞領域を一緒に覆う。この空洞領域は少なくとも１つの心腔を含む集合部分の心腔外壁を含む。例えば、この領域は前記心腔又は複数の心腔と部分的に重複することもあるが、この領域は前記心腔又は複数の心腔の周りでシェルの形をとる。

再サンプリング手段から得た再サンプリングした強度レベルを使用して、複数の曲面の少なくとも１つの曲面の少なくとも一部を視覚化するための視覚化手段１１が設けられる。この視覚化手段１１は、平坦な表面を得るために、複数の曲面の１つの曲面を展開及び平坦化するための平坦化手段１２を有し、この曲面上のサンプリング地点は、この平坦な表面上の地点にマッピングされる。前記システムは、前記平坦な表面のスタックを有するボリューム画像を形成するために、複数の平坦な表面を組み合わせるための収集手段１３を有する。これは以下に詳述される。前記視覚化手段１１は、例えばオルソビューアーを使用して前記ボリューム画像を視覚化するためのボリューム視覚化手段１４を有する。

前記視覚化手段１４は、複数の曲面の１つの曲面を視覚化するために配され、この曲面は、複数の曲面の残りの曲面とは切り離して視覚化される。これは、例えばオルソビューアーで起こる。

前記システムは、鼓動の少なくとも一部に及んでいる心臓画像の時間シーケンスを扱うために配される。この画像のシーケンスは、例えばネットワーク接続のような入力を介して受信されてもよいし、ローカルメモリに記憶されてもよい。前記システムはさらに、一連の動き補償した画像を得るために、心臓画像の時間シーケンスからなる心臓画像を変形し、基準の心臓画像に合致させることにより、心臓の動きを補償するための動き補償手段１６を有する。再サンプリング手段１０は、同じ複数の曲面を使用して、複数の動き補償した画像において再サンプリングを行うために配される。それで、連続的な動き補償した画像が同じ地点で再サンプリングされる。このように、例えば前記曲面の１つの曲面に強度の動きが作成されることができる。収集手段１３を使用すると、一連のボリューム画像を形成するために、前記連続的な補償した画像の再サンプリングしたデータを収集することも可能である。このシーケンスは、例えばオルソビューアーのようなボリュームビューアーを使用して動的に視覚化されることができる。

動き補償手段１６は、心臓画像を動き補償した画像に変換するために、剛体又はアフィン変換を用いるために配される。この剛体又はアフィン変換を使用して行われる動き補償した画像の視覚化は、視察者に病変又は非同期性を検知することを可能にする。

視覚化手段１１は、心臓画像のシーケンスに対応する再サンプリング地点の少なくとも幾つかをその時間シーケンス順に動的に視覚化するためのシーケンス視覚化手段１７を有する。

ユーザが残余運動を有する領域を表示することを可能にするための表示手段１８が設けられる。前記動き補償手段１６は、ユーザにより示される領域をさらに動き補償するために配される。

表示手段１８は、ユーザが残余運動の方向を表示することをさらに可能にするために配され、前記動き補償手段１６は、ユーザにより示される残余運動の方向に従って、このユーザにより示される領域を補償するために配される。

上述したシステムは、例えば医用ワークステーションに含まれてもよい。このシステムは、医療画像取得装置に含まれてもよい。

図２は、ボリューム内の三次元の地点と強度レベルを関連付けている心臓画像により表される心筋を視覚化する方法を説明する。この方法は、ステップ５１において、複数の曲面上のサンプリング地点において強度レベルを再サンプリングするステップを有し、各曲面は、少なくとも心腔の一部、及びこれら複数の曲面の０個以上を囲むと共に、これら複数の曲面の残りの曲面で囲まれ、前記複数の曲面は、心臓画像における空洞領域を一緒に覆い、この空洞領域は少なくとも１つの心腔を含む集合部分の心腔外壁を含む。前記方法はさらに、ステップ５２において、再サンプリング手段から得られる再サンプリングした強度レベルを用いて、前記複数の曲面の少なくとも１つの曲面の少なくとも一部を視覚化するステップを有する。

運動精度の評価又はパラメトリックイメージングに使用される視覚化は、心臓の形状に適応できるようにする。これは特に、心臓の分割(segmentation)が基準フレームに利用可能な場合である。

視覚化技術は、ユーザが推定した組織の運動場の品質又は信頼性を評価することをできるようにするために利用される。さらに、この推定が疑わしい領域は、自動的に強調表示される。コンパクトな関心領域又はボリューム（夫々ＲＯＩ又はＶＯＩ）内にある組織の運動場を訂正するためであり、このＲＯＩ／ＶＯＩ内にある運動場を局所的に改善するために、対話型プロシージャが用いられる。心臓の分割を使用すると、この視覚化形状は、心臓の形態に適合することができる。しかしながら、これは限定ではない。例えば、心臓のモデルがこの視覚化形状を適合させるのに使用されてもよい。

図３は、運動場を確認及び改善する処理を説明する。ステップ１において、心臓画像シーケンスの取得が行われ、保存される。例えば、３Ｄ超音波画像の取得が行われる又は心臓ＣＴ画像の取得が行われる。

ステップ２ａにおいて、運動場が推定される。ステップ２ｂにおいて、推定した非剛体運動を用いて、動き補償した画像シーケンスが作成される。特定のＲＯＩ／ＶＯＩにおいて運動場を推定及び訂正することが可能である何れかの非剛体画像位置合わせアルゴリズムが使用される。適切な位置合わせアルゴリズムは、S. Makram-Ebeid及びO. Somphone著、"Non-Rigid Image Registration using a Hierarchical Partition of Unity Finite Element Method", Proceedings of the ICCV 2007 Conference, Rio de Janeiro, Oct. 14-21, 2007（以後、Makram-Ebeid他と呼ぶ）に開示される。シーケンスにある全ての画像が選択したフレーム（通例は拡張末期フレーム）に似ているような方法で補償が行われ、言い換えると、動いた心臓の部分は、基準画像においてそれに対応する位置まで"曲げられる"。

ステップ３において、動き補償した画像の動的視覚化は、ユーザが解剖学的に関連した部分を対話形式で検査して、心臓組織が動いていないように見えるかどうかを分かることを可能にするために使用される。それに加えて若しくはそれに代わって、局所的な空間的及び／又は時間的な画像の変化を計算することにより、仮現運動(apparent motion)が検出されてもよい。空間的変化は、各画像素子からｂ個のボクセルの特定の近傍内において評価され、ここでｂは例えば３から５にすることができる。時間的変化も同様に、現在の、直前の及び直後の時間フレーム又は複数の時間フレーム内で計算されてもよい。残余仮現運動の領域は、画像強度の時間的変化がこの強度の空間的変化よりも大きい領域である。これらの領域は、前記動的視覚化において自動的に強調表示される。基準フレームにおける心臓の分割は、心臓の解剖学的部位に適合する座標系を規定するために有利に使用されることができる。画像データは、この座標系を用いて再フォーマット及び視覚化されてよい。

ユーザの要求に応じて、運動、歪み及び／又は歪み率のパラメタは、評価した運動場から抽出されることができ、パラメトリックイメージングプロシージャを用いて視覚化されてもよい。歪み及び／又は運動の同期性又は非同期性も定量的に評価され、表示される。歪み及び／又は運動の同期性を定量的に評価するための技術は従来知られている。

ステップ３ａに説明されるように、結果生じるパラメトリック画像に対する信頼性は、画像品質が十分であり、補償した画像シーケンスに仮現運動が殆ど存在しない場合、主張(assert)される。信頼性が主張された場合、（ステップ４において）ユーザは診断を目的にこれらパラメトリック画像を視覚化する決定を行うことができる。もしそうでなければ、処理はステップ５ａに続く。

ステップ３において強調表示された残余運動は、低いコントラストの画像領域により生じる。このような残余運動は、ユーザの対話を含む処理で除去されてもよい。ステップ５ａにおいて、ユーザは、例えばこの領域を含む空間ＲＯＩ／ＶＯＩを規定することにより、動き推定が訂正を必要とする領域を示してもよい。動きベクトルの更新が必要である方向もユーザにより示されてもよい（横及び／又は縦及び／又は円周）。前記ＲＯＩ／ＶＯＩは、運動場の訂正がその中で再計算されるファジー窓関数の定義を可能にする。示される領域における運動場の訂正は、Makram-Ebeid他に開示される技術を用いて再計算されてもよい。ステップ６において、前記局所的な訂正は次いで、改善した全体の運動場を得るために、この運動場の以前になされた推定に利用される。

この処理は、ステップ２ｂ、３、３ａ、５ａ、５ｂ及び６に繰り返し進む。新規取得（ステップ１）は、画像品質が不適切であると判断される場合、又は上記訂正プロシージャが許容可能な結果を提供しない場合に行われる。

図４は、心臓又は例えば左心室のような心室の解剖学的形状を追従することを可能にする座標系を説明している。これら図において、同じ項目は一般に、同じ参照番号でラベル付けされている。図４Ａは、曲面４０１の断面図を示す。しかしながら、この曲面は、単なる一例であり、限定ではない。曲面４０１は、閉曲面である。しかしながら、これも限定ではない。例えば、この曲面４０１の一部が使用されてもよい。さらに、この図は、点４０５から点４０６に延在し、心臓の頂上と底部とを結んでいる線に略平行である軸４０４を説明している。（図４において幾つかの場所に示される）パラメタ値ｒは、軸４０４からの距離を示す。曲面４０１は、この曲面４０１上のあらゆる場所において軸４０４から同じ距離ｒを持つ。さらに、パラメタΘは、矢印４０８で示される方向における、前記軸４０４の周りの曲面４０１上の位置を示す。例えば、これは、この曲面４０１上の既定の基準点から、左回りにこの曲面４０１に沿った距離をミリメートル（ｍｍ）で表す。他のユニットもこのパラメタΘに使用されることができる。図４Ｂは、曲面４０１のもう１つの断面図を示し、この図４Ｂの断面図の方向が図４Ａに示されている。パラメタφは、矢印４０９で示されるように、軸の周りの角度位置を（例えば既定の基準角度位置から始まる度で）示す。半径ｒと同じく、軸４０４の長さ、位置及び方向も、曲面４０１がある程度、曲面４０１に対応するように選択され、並びに、特にそれ故に軸４０４が選択されと仮定すると、心室の心筋（又は望むなら心臓全体の外壁）が２つの曲面４０１及び４０７の間に完全に含まれるように、第１の曲面４０１をその半径に関連付ける最小半径ｒが選択され、第２の曲面４０７をその半径に関連付ける最大半径ｒ２が選択されるように選択される。

上に紹介したパラメタΘ、φ及びｒを用いて、一定の間隔、例えば一定の格子点又は矩形の格子点で心臓画像の全て又は一部を再サンプリングすることが可能である。これは前記表面を"展開する"方法である。この同じ座標系は、時間画像シーケンスにおいて全てのフレームに用いられることができる。特に、この時間画像シーケンスが動き補償した画像を有する場合、第１の曲面４０１と第２の曲面４０７との間にかなり狭い帯域が達成される一方、各画像において心筋を取り込む。この再サンプリングは、新しい矩形のボリューム画像を生じさせ、ここでパラメタΘ、φ及びｒは、普通の直交する三次元座標空間を形成する。この直交するボリュームは、例えばオルソビューアーで見られてもよい。動き補償した再サンプリングした画像の時間シーケンスは、このオルソビューアーに表示されてもよい。ユーザは、動き推定が改善されるべき関心領域（ＲＯＩ）をこのオルソビューアーに示してもよい。この座標系を使用する場合、この関心領域は、本来の（動き補償した）心臓画像において特定されることができ、これは動き補償がこの関心領域において改善されることを可能にする。

曲面４０１は、心臓の形状、特に心臓の壁、すなわち心筋の形状に適合してもよい。この適合は、心臓の分割に基づいてもよい。心臓の形状に適合する上記表面を得るための技術は、適応性のある形状モデルである。これら適応性のある形状モデルは従来知られている。

図５はオルソビューアーを示す。３つの象限が表示されている。象限５０１は、ｒ及びΘ軸に沿った再サンプリングしたボリュームのスライスを示す。φは別のスライスを見るために変えられる。象限５０２は、ｒ及びφ軸に沿った再サンプリングしたボリュームのスライスを示す。Θは別のスライスを見るために変えられる。ユーザは、自分が見たいと思うスライスを選択してもよい。右上の象限は、例えば異なる視覚化モードのために使用されてもよい。オルソビューアーは平坦な表面を視覚化する方法である。

上に示したように、前記表面は心臓壁の形状に適合してもよい。このような場合、図５のオルソビューアーの象限に表示される画像の領域は、これら表面で覆われた領域を辿り、特に表示されるｒの値の範囲がパラメタΘ及びφに依存して変化する。この範囲の最小値は、心臓の中心（又は場合によっては心腔の中心）に最も近い面に対応し、この範囲の最大値は、この中心から最も離れた面に対応してもよい。

図６は、心臓の形状に適合した曲面６０１の交点を示す。ｄΘは、Θ軸に沿った１ステップの意味を示す。半径ｒの幾つかの例もこの図面に示されている。

上述した技術は例えば、移送型ワークステーション(deported workstation)においてオンカート(on cart)及び／又はオフカート(off cart)である超音波検査システムに使用されてよい。同じ方法が例えば、ＭＲＩ心臓イメージングワークステーションのような視覚化又は取得の心臓イメージングワークステーションに利用されることができる。

本発明は、本発明を実施するのに適合するコンピュータプログラム、特にキャリア上又はキャリア内のコンピュータプログラムにも適用することが分かる。このプログラムは、例えば一部がコンパイルされた形式のような、ソースコード、オブジェクトコード、コード中間ソース及びオブジェクトコードの形式、又は本発明による方法の実施において使用するのに適した何れか他の形式でもよい。このようなプログラムは、多くの異なるアーキテクチュアルデザインを持ってよいことも分かる。例えば、本発明による方法又はシステムの機能を実施するプログラムコードは、１つ以上のサブルーチンに分割されてもよい。これらサブルーチン間に機能を分配する多くの異なる方法は、当業者に明らかである。これらサブルーチンは、内蔵型のプログラムを形成するために１つの実行可能なファイル内に一緒に記憶されてもよい。このような実行可能なファイルは、例えばプロセッサ命令及び／又はインタプリタ命令（例えばJava（登録商標）インタプリタ命令）のような、コンピュータ実施可能命令を有する。代わりに、これらサブルーチンの１つ以上又は全て、少なくとも１つの外部のライブラリファイルに記憶され、例えばランタイム(run-time)のような静的又は動的の何れか一方でメインプログラムとリンク付けされてもよい。このメインプログラムは、前記サブルーチンの少なくとも１つに対する少なくとも１つの呼び出し(call)を含んでいる。さらに、これらサブルーチンは互いに対する関数呼び出しを有してもよい。コンピュータプログラムプロダクトに関する実施例は、上述した方法の少なくとも１つの方法の処理ステップの各々に対応しているコンピュータ実施可能命令を有する。これら命令は、サブルーチンに分割される及び／又は静的若しくは動的にリンク付けられる１つ以上のファイルに記憶されてもよい。コンピュータプログラムプロダクトに関する他の実施例は、上述したシステム及び／又はプロダクトの少なくとも１つにおける手段の各々に対応しているコンピュータ実施可能命令を有する。これら命令は、サブルーチンに分割される及び／又は静的若しくは動的にリンク付けられる１つ以上のファイルに記憶されてもよい。

コンピュータプログラムのキャリアは、このプログラムを担持することが可能である如何なるエンティティ又は装置でもよい。例えば、このキャリアは、ＲＯＭ、例えばＣＤ−ＲＯＭ若しくは半導体ＲＯＭのような記憶媒体、又はフロッピー（登録商標）ディスク若しくはハードディスクのような磁気記録媒体を含んでもよい。さらに、このキャリアは、電気若しくは光ケーブルを介して又は無線若しくは他の手段により搬送される、伝送可能キャリア、例えば電気若しくは光信号でもよい。プログラムがこのような信号内に組み込まれているとき、前記キャリアは上記ケーブル又は他の装置若しくは手段により構成されてもよい。代わりに、前記キャリアは、プログラムが組み込まれた集積回路であってもよく、この集積回路は、関連する方法を行う、すなわちこの方法の性能を使用するのに適合する。

上述した実施例は、本発明を限定ではなく、説明していること、及び当業者は添付する特許請求の範囲から外れることなく多くの代替実施例を立案可能であることに注意すべきである。請求項において、括弧内に置かれる如何なる参照符号もその請求項を限定すると解釈しない。動詞の"有する"及びその活用形の使用は、請求項に挙げた以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。複数あることを述べないことは、それら要素が複数あることを排除するものではない。本発明は、幾つかの個別の要素を有するハードウェアを用いて、及び適切にプログラムされたコンピュータを用いて実施されてもよい。幾つかの手段を列挙する装置の請求項において、これら手段の幾つかがハードウェアの同じアイテムにより具現化されてもよい。一定の方法が互いに異なる従属請求項に挙げられているという単なる事実は、これら要素の組み合わせが有利に用いられないことを示しているのではない。

Claims (14)

1. ボリューム内にある三次元の地点と強度レベルとを関連付ける心臓画像により表される心筋を視覚化するシステムにおいて、
   −一の心臓画像における複数の曲面上のサンプリング地点において前記強度レベルを該強度レベルに関連付けられる三次元の地点を表すのに用いられた座標系とは異なる座標系で再サンプリングする再サンプリング手段であり、前記複数の曲面の各曲面は、当該曲面の外側に位置する他の曲面によって外囲されており、前記複数の曲面は、心腔の少なくとも一部を囲み、前記複数の曲面は、前記心臓画像における空洞領域を覆い、前記空洞領域は少なくとも１つの心腔の外壁を含む、再サンプリング手段、
   −前記曲面の形状を前記外壁の形状に適合させ、前記曲面を前記外壁に類似する形状にさせる適合手段、並びに
   −前記再サンプリング手段から得られる再サンプリングした強度レベルを用いて、前記複数の曲面の少なくとも１つの曲面の少なくとも一部を可視化する可視化手段を有し、
   前記異なる座標系が、前記複数の曲面の内側曲面により囲まれる軸から曲面上の点までの距離、前記軸を含む面内における前記軸の周りの曲面上の位置を示すパラメータ、及び前記軸と垂直な平面において前記軸の周りの角度位置を示すパラメータを用いる、システム。
2. 前記少なくとも１つの心腔を含む集合部分は左心室であり、前記外壁は左心室の壁である請求項１に記載のシステム。
3. 前記可視化手段は、平坦な表面を得るために、前記複数の曲面の１つの曲面を展開及び平坦にする平坦化手段を有する請求項１に記載のシステム。
4. 前記平坦な表面のスタックを有するボリューム画像を形成するために、複数の平坦な表面を組み合わせる収集手段をさらに有する請求項３に記載のシステム。
5. 前記可視化手段は、ボリューム画像を可視化するボリューム可視化手段を有する請求項４に記載のシステム。
6. 前記ボリューム可視化手段は、オルソビューアーを有する請求項５に記載のシステム。
7. 鼓動の少なくとも一部に及んでいる信号画像の時間シーケンスを扱うための請求項１に記載のシステムにおいて、
   −一連の動き補償した画像を得るために、前記心臓画像の時間シーケンスからなる心臓画像を変形し、基準の心臓画像に合致させることにより、心臓の動きを補償する動き補償手段をさらに有し、
   前記再サンプリング手段が、複数の動き補償した画像において前記複数の曲面を共通して使用して再サンプリングを行う、システム。
8. 前記動き補償手段は、心臓画像を動き補償した画像に変換するために、剛体又はアフィン変換を用いる、請求項７に記載のシステム。
9. 前記可視化手段は、心臓画像のシーケンスに対応する再サンプリング地点の少なくとも幾つかをその時間シーケンス順に動的に可視化するシーケンス可視化手段を有する請求項７に記載のシステム。
10. 残余運動を有する領域をユーザが表示することを可能にする表示手段、及び
    ユーザにより表示される領域をさらに動き補償する動き補償手段をさらに有する請求項９に記載のシステム。
11. 前記表示手段は、前記残余運動の方向をユーザが示すことをさらに可能にし、前記動き補償手段は、ユーザにより表示される前記残余運動の方向に従って、ユーザにより表示される領域を補償する、請求項１０に記載のシステム。
12. 請求項１に記載のシステムを有する医用ワークステーション。
13. ボリューム内にある三次元の地点と強度レベルとを関連付ける心臓画像により表される心筋を視覚化する方法において、
    −一の心臓画像における複数の曲面上のサンプリング地点において前記強度レベルを該強度レベルに関連付けられる三次元の地点を表すのに用いられた座標系とは異なる座標系で再サンプリングするステップであり、前記複数の曲面の各曲面は、当該曲面の外側に位置する他の曲面によって外囲されており、前記複数の曲面は心腔の少なくとも一部を囲み、前記複数の曲面は、前記心臓画像における空洞領域を覆い、前記空洞領域は少なくとも１つの心腔の外壁を含み、前記複数の曲面は、心臓壁の形状に適合される、再サンプリングするステップ、並びに
    −前記再サンプリングステップから得られる再サンプリングした強度レベルを用いて、前記複数の曲面の少なくとも１つの曲面の少なくとも一部を可視化するステップを有し、
    前記異なる座標系が、前記複数の曲面の内側曲面により囲まれる軸から曲面上の点までの距離、前記軸を含む面内における前記軸の周りの曲面上の位置を示すパラメータ、及び前記軸と垂直な平面において前記軸の周りの角度位置を示すパラメータを用いる、方法。
14. プロセッサシステムに請求項１３に記載の方法の各ステップを実行させるための命令を有するコンピュータプログラム。

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