特許ウォッチ

公開番号2025084130
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2024202945
出願日2024-11-21
発明の名称画像処理方法及びX線CT装置
出願人キヤノンメディカルシステムズ株式会社
代理人弁理士法人虎ノ門知的財産事務所
主分類A61B 6/03 20060101AFI20250526BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】動き補償を行うこと。
【解決手段】
実施形態に係る画像処理方法は、X線CT(Computed Tomography)装置によるイメージング対象から得られた投影データを受信し、所定の終了基準が満たされるまで、推定された心臓の動きに基づいて、前記投影データを繰り返し再構成して、前記イメージング対象の動き補償済み画像を生成することと、前記動き補償済み画像内の血管関心領域(Region Of Interest:ROI)を決定し、前記決定された血管ROIに関連する最適化コスト関数に基づいて、前記心臓の動きを更新し、前記イメージング対象の最終再構成済み画像として、前記生成された動き補償済み画像を出力する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
Ｘ線ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置によるイメージング対象から得られた投影データを受信し、
所定の終了基準が満たされるまで、推定された心臓の動きに基づいて、前記投影データを繰り返し再構成して、前記イメージング対象の動き補償済み画像を生成することと、
前記動き補償済み画像内の血管関心領域（Region Of Interest：ＲＯＩ）を決定し、
前記決定された血管ＲＯＩに関連する最適化コスト関数に基づいて、前記心臓の動きを更新し、
前記イメージング対象の最終再構成済み画像として、前記生成された動き補償済み画像を出力する、
画像処理方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
最初の繰り返しでは、前記心臓の動きは、所定の値に設定される、請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記所定の終了基準は、
所定の繰り返し回数が完了したか、または
前記最適化コスト関数が所定の閾値に達することである、
請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記投影データを再構成して、前記イメージング対象の動き補償無し画像を生成することと、
前記動き補償無し画像に基づいて、血管セグメント化を実施して、血管領域マスクを作成することと、をさらに含み、
前記決定するステップは、前記血管領域マスクに基づいて、前記動き補償済み画像内の領域を、前記決定された血管ＲＯＩとして特定することをさらに含み、
前記更新するステップは、
前記血管ＲＯＩの損失関数を最小化するように心臓の動きを計算することと、
前記推定された心臓の動きを前記計算された心臓の動きに更新することと、
をさらに含む、
請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記血管セグメント化を実施するステップは、
前記動き補償無し画像に基づいて、心臓血管スケルトンを抽出することと、
前記心臓血管スケルトンの分岐ごとに領域を生成することによって、前記血管領域マスクを形成することと、をさらに含み、
前記領域は、管状領域および前記管状領域の動きの範囲をカバーし、前記管状領域は、前記心臓血管スケルトンの前記分岐に対応する血管を意味する、請求項４に記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記抽出するステップは、前記動き補償無し画像に対して、血管性フィルタリングベース、動的成長法ベース、または深層学習ベースの血管セグメント化を実行して、前記心臓血管スケルトンを抽出すること、をさらに含む、請求項５に記載の画像処理方法。
【請求項７】
前記損失関数は、前記血管ＲＯＩのエントロピー、前記血管ＲＯＩのエッジ関数、またはそれらの組み合わせに基づく、請求項４に記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記決定するステップは、
前記動き補償済み画像に基づいて、血管セグメント化を実施して、血管領域マスクを作成することと、
前記血管領域マスクに基づいて、前記動き補償済み画像内の領域を、前記血管ＲＯＩとして特定することと、をさらに含み、
前記更新するステップは、
前記血管ＲＯＩの損失関数を最小化するように心臓の動きを計算することと、
前記推定された心臓の動きを前記計算された心臓の動きに更新することと、
をさらに含む、
請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記血管セグメント化を実施するステップは、
前記動き補償済み画像に基づいて、心臓血管スケルトンを抽出することと、
前記心臓血管スケルトンの分岐ごとに領域を生成することによって、前記血管領域マスクを形成することと、をさらに含み、
前記領域は、管状領域および前記管状領域の動きの範囲をカバーし、前記管状領域は、前記心臓血管スケルトンの前記分岐に対応する血管を意味する、請求項８に記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記投影データを再構成して、前記イメージング対象の動き補償無し画像を生成することと、
前記動き補償無し画像に基づいて、血管セグメント化を実施して、血管テンプレートおよび血管領域マスクを作成することと、をさらに含み、
前記決定するステップは、前記血管領域マスクに基づいて、前記動き補償済み画像内の領域を、前記血管ＲＯＩとして特定することをさらに含み、
前記更新するステップは、
前記血管ＲＯＩと前記血管テンプレートとの間の類似性を最大化するように心臓の動きを計算することと、
前記推定された心臓の動きを前記計算された心臓の動きに更新することと、
をさらに含む、請求項１に記載の画像処理方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書及び図面に開示の実施形態は、画像処理方法及びＸ線ＣＴ装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
心臓ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）は、心臓が常に動いており、規則的な動きと不規則な動きの両方のパターンがあるため、医用イメージングの中でも最も困難な分野の１つである。したがって、心臓および血管が動いている間に鮮明な心臓画像を取り込むための、最新のイメージング技術が必要である。
【０００３】
典型的には、画像品質を復元するための補償方法が、心臓の動きによって生じるアーチファクトの影響を軽減するために適用される。これらの方法の多くは、（１）心臓の動きの推定、および（２）モーションアーチファクトに対処するための画像再構成プロセスへの推定された動きの組み込みの２つの主要な段階を有する。これらの動き補償方法の性能は、動き推定段階の精度によって主に決定される。
【０００４】
現在の心臓動き補償アプローチを強化することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許出願公開第２０２２／０１５６９１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本明細書及び図面の開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、動き補償を実行することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る画像処理方法は、Ｘ線ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置によるイメージング対象から得られた投影データを受信し、所定の終了基準が満たされるまで、推定された心臓の動きに基づいて、前記投影データを繰り返し再構成して、前記イメージング対象の動き補償済み画像を生成することと、前記動き補償済み画像内の血管関心領域（Region Of Interest：ＲＯＩ）を決定し、前記決定された血管ＲＯＩに関連する最適化コスト関数に基づいて、前記心臓の動きを更新し、前記イメージング対象の最終再構成済み画像として、前記生成された動き補償済み画像を出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本開示の実施形態による、ＣＴイメージングシステムにおいて心臓動き推定および補償を実施するための例示的な装置１００のブロック図である。
図２は、本開示の実施形態による、ＣＴイメージングシステムにおいて心臓動き推定および補償を実施するための例示的な手順２００のフローチャートである。
図３は、本開示の一実施形態による、ＣＴイメージングシステムにおいて心臓動き推定および補償を実施するための例示的な装置３００のブロック図である。
図４は、本開示の一実施形態による、イメージング対象の画像に基づいて抽出された例示的な心臓血管スケルトンを示す図である。
図５は、本開示の一実施形態による、抽出された心臓血管スケルトンに基づいて作成された例示的な心臓血管テンプレートを示す図である。
図６は、本開示の一実施形態による、ＣＴイメージングシステムにおいて心臓動き推定および補償を実施するための例示的な手順６００のフローチャートである。
図７は、本開示の一実施形態による、ＣＴイメージングシステムにおいて心臓動き推定および補償を実施するための例示的な装置７００のブロック図である。
図８は、本開示の一実施形態による、ＣＴイメージングシステムにおいて心臓動き推定および補償を実施するための例示的な手順８００のフローチャートである。
図９は、本開示の一実施形態による、ＣＴイメージングシステムにおいて心臓動き推定および補償を実施するための例示的な装置９００のブロック図である。
図１０は、本開示の一実施形態による、ＣＴイメージングシステムにおいて心臓動き推定および補償を実施するための例示的な手順１０００のフローチャートである。
図１１は、本開示の一実施形態による、ＣＴイメージングシステムにおいて心臓動き推定および補償を実施するための例示的な装置１１００のブロック図である。
図１２は、本開示の一実施形態による、ＣＴイメージングシステムにおいて心臓動き推定および補償を実施するための例示的な手順１２００のフローチャートである。
図１３は、本明細書にて開示される技術を組み込むことができる例示的なＣＴイメージングシステムの概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、画像処理方法及びＸ線ＣＴ装置の実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
以下の開示は、提示する主題の様々な特徴を実装するための、多くの様々な実施形態、または例を提示する。構成要素および配置の具体例は、本開示を簡易にするために以下で説明する。これらは、当然、単に例だけであり、制限されることを意図していない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許