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X線診断支援装置、プログラム及び記録媒体 外国出願あり

国内特許コード P150012246
整理番号 2005-018JP
掲載日 2015年9月1日
出願番号 特願2007-522243
登録番号 特許第4797173号
出願日 平成18年6月13日(2006.6.13)
登録日 平成23年8月12日(2011.8.12)
国際出願番号 JP2006311847
国際公開番号 WO2006137294
国際出願日 平成18年6月13日(2006.6.13)
国際公開日 平成18年12月28日(2006.12.28)
優先権データ
  • 特願2005-180758 (2005.6.21) JP
発明者
  • 真田 茂
  • 田中 利恵
出願人
  • 国立大学法人金沢大学
発明の名称 X線診断支援装置、プログラム及び記録媒体 外国出願あり
発明の概要 被検体である肺等の機能について局所的な定量評価を行い、読影や診断のために有効に利用できる評価結果を得ることが可能なX線診断支援装置、プログラム及び記憶媒体を提供する。
動画像処理部23は、動画像から横隔膜の位置を計測して移動量を求め、最大吸気時の動画像及び最大吸気時の動画像を特定しピクセル差分値を用いて、分割した胸部エリア毎に相対的な換気情報を求める。CT画像処理部24は、CT画像間で線形補間を行い、コロナル像、サジタル像及びレイサム画像を作成し、レイサム画像から横隔膜の位置を計測する。統合部25は、CT画像と呼吸レベルが一致する動画像のフレームと、CT画像から作成されたレイサム画像との間で位置合わせを行い、換気情報をコロナル像及び動画像に重ね合わせる。
従来技術、競合技術の概要


従来、呼吸器系疾患の罹患率が世界的に上昇する傾向にあり、特に、慢性閉塞性肺疾患(COPD)の罹患率が高い状況にある。この慢性閉塞性肺疾患は、大気汚染や喫煙が主な原因の肺気腫や慢性気管支炎等の疾患であり、高齢者に多く発症している。このため、呼吸器系疾患の罹患率の上昇に伴い、胸部の疾患に関する定量的な機能評価を簡便に繰り返して行う方法が必要とされている。



一般に、呼吸器系疾患の機能評価は、肺機能検査により行われる。この肺機能検査は、体内に酸素を取り入れ、体外に二酸化炭素を排出する基本的な機能を評価するために、換気、ガスと血流の分布、拡散等が正常に行われているか否かを、定性的及び定量的に検査するものである。しかしながら、肺機能検査では、局所的にまたは左右の肺を別々に検査することができず、最大努力呼吸でないと正確な検査ができないという問題があった。また、受検者には、検査のために多大な体力が必要になるという負担もあった。



このような肺機能検査の問題を解決し、受検者に与える負担を軽減するために、肺機能を局所的に定量評価するX線診断装置が開発されている(例えば、特許文献1を参照)。このX線診断装置は、胸部をX線撮影して得た静止画像を記憶手段に記憶し、この静止画像における胸部の任意の部位、濃度値の計算方法、及び結果の表示方法が設定されると、その設定された部位のピクセル値(濃度値)に基づいて濃度に関する解析処理を行い、その解析処理結果を画面に表示する。また、X線診断装置は、胸部をX線撮影して得た時系列のフレームの静止画像を記憶手段に記憶し、この静止画像における胸部の任意の部位、濃度値の計算方法、解析対象のフレーム、及び結果の表示方法が設定されると、その設定された部位のピクセル値に基づいて、フレーム間の濃度に関する解析処理を時系列に行い、その解析処理結果を画面に表示する。このような静止画像の解析処理、及び動画像の解析処理により、読影や診断のために必要な情報を表示するようにしたから、人間の目に頼ることのない診断を実現することができ、読影医によって診断結果がばらつく可能性が低くなる。また、X線診断により得た画像に関する様々な処理技術が開示されている(例えば、特許文献2~4を参照。)



ところで、従来、X線照射によって被検体の断層像(CT画像)を得るX線CT装置が利用されている。このX線CT装置は、被検体にX線を照射し、臓器、血液、灰白質等の人体組織のX線吸収率の差を検出器により検出し、これをコンピュータ処理して再構成することにより、検査部位の断層面(スライス面)の画像を得るものである。このようにして得られたCT画像に基づいて、医師は患者の病状等を精度高く診断することができる。



また、従来、被検体の胸部をスクリーニング検査する装置の開発が行われている。例えば、FPD(Flat Panel Detector)は、X線を電気信号に変換することにより画像を得る機器であり、画像を直接デジタル化する平面検出器を使用した撮影機器である。このFPDを使用することにより、画像の確認、濃度調整及び幾何学的調整を行い、安定した動画像を得ることができる。例えば、吸気から呼気までの一連の呼吸動作の動画像を得て、肺尖部から横隔膜までの距離を計測して動画像を解析処理し、その結果を読影や診断のために必要な情報として表示することができる。しかしながら、FPDを使用して得た動画像を読影するには、呼吸生理学の知識が必要である。



〔特許文献1〕特開平7-194583号公報
〔特許文献2〕特開平5-7579号公報
〔特許文献3〕特開平4-134568号公報
〔特許文献4〕特開昭64-17631号公報

産業上の利用分野


本発明は、CT(Computed Tomography)画像及びX線動画像を用いてコンピュータ解析を行い、動態画像診断のための情報を得るX線診断支援技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
診断部位の一連の動作のX線動画像が格納された動画像格納部と、
前記診断部位のX線静止画像が格納された静止画像格納部と、
前記動画像格納部から動画像を読み出し、該動画像に基づいて前記診断部位に関する機能を示す動態情報を生成する動画像処理部と、
前記静止画像格納部から静止画像を読み出し、該静止画像から前記診断部位に関する新たな画像を生成する静止画像処理部と、
前記動画像処理部により生成された動態情報と、前記動画像及び前記静止画像処理部により生成された新たな画像のうちの少なくとも一つの形態情報とを統合し、該統合した情報を画面に表示する統合部とを備えたことを特徴とするX線診断支援装置。

【請求項2】
請求項1に記載のX線診断支援装置において、
前記動画像格納部に格納されたX線動画像を、胸部の後面から撮影し、吸気から呼気までの一連の呼吸動作を示す胸部X線動画像とし、
前記静止画像格納部に格納されたX線静止画像を、胸部のスライス面を示すCT画像とし、
前記動画像処理部は、胸部X線動画像の各フレームについて横隔膜の位置を計測し、該横隔膜の位置から最大吸気のフレーム及び最大呼気のフレームを特定し、予め設定された胸部のエリア毎に、前記最大吸気のフレームと最大呼気のフレームとの間のピクセル差分値を算出して換気情報とし、該換気情報を動態情報として生成し、
前記静止画像処理部は、CT画像に基づいて胸部の後面から見たレイサム画像、コロナル像、及びサジタル像のうちの少なくとも一つを新たな画像として生成することを特徴とするX線診断支援装置。

【請求項3】
請求項1に記載のX線診断支援装置において、
前記動画像格納部に格納されたX線動画像を、胸部の後面から撮影し、吸気から呼気までの一連の呼吸動作を示す胸部X線動画像とし、
前記静止画像格納部に格納されたX線静止画像を、胸部のスライス面を示すCT画像とし、
前記動画像処理部は、胸部X線動画像の各フレームについて横隔膜の位置を計測し、予め設定された胸部のエリア毎に、胸部X線動画像の各フレームについて、時系列の前後におけるフレーム間のピクセル差分値を算出して換気情報とし、該換気情報を動態情報として生成し、
前記静止画像処理部は、CT画像に基づいて胸部の後面から見たレイサム画像、コロナル像、及びサジタル像のうちの少なくとも前記レイサム画像を含む新たな画像を生成し、該生成したレイサム画像について横隔膜の位置を計測し、
前記統合部は、静止画像処理部により計測された横隔膜の位置と、動画像処理部により各フレームについて計測された横隔膜の位置とを比較し、両位置が一致する動画像のフレームを特定し、動画像処理部により生成された動態情報と、前記動画像、前記特定した動画像のフレーム、静止画像処理部により生成されたレイサム画像、コロナル像、及びサジタル像のうちの少なくとも一つの形態情報とを統合し、該統合した情報を画面に表示することを特徴とするX線診断支援装置。

【請求項4】
請求項3に記載のX線診断支援装置において、
前記統合部は、特定した動画像のフレームと、静止画像処理部により生成されたレイサム画像とを、シフト及び回転させながら、各位置におけるピクセル差分値を算出し、該ピクセル差分値の絶対値の総和が最も小さいシフト及び回転位置を求め、該位置をマッチングした位置に決定し、該マッチング位置により、前記動態情報と形態情報とを統合して画面に表示することを特徴とするX線診断支援装置。

【請求項5】
診断部位の一連の動作のX線動画像が格納された動画像格納部と、前記診断部位のX線静止画像が格納された静止画像格納部とを備え、前記X線動画像及び静止画像を用いて診断を支援するX線診断支援装置が実行するプログラムであって、該X線診断支援装置を構成するコンピュータに、
前記動画像格納部から動画像を読み出し、該動画像に基づいて前記診断部位に関する機能を示す動態情報を生成する処理と、
前記静止画像格納部から静止画像を読み出し、該静止画像から前記診断部位に関する新たな画像を生成する処理と、
前記生成された動態情報と、動画像及び新たな画像のうちの少なくとも一つの形態情報とを統合し、該統合した情報を画面に表示する処理とを実行させるX線診断支援プログラム。

【請求項6】
請求項5に記載のX線診断支援プログラムを記録した記録媒体。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
(有)金沢大学ティ・エル・オーは、金沢大学の研究者の出願特許を産業界へ技術移転することを主目的として、金沢大学の教官の出資により設立された技術移転機関です。
ご興味のある方は、下記「問合せ先」へ整理番号と共にご連絡願います。
なお、既に活用のお申し込み・お打合わせ等の段階に入っている場合もございますので、予めご承知おきください。


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