[發明專利]3維圖像處理裝置和重構區域指定方法

有效

• 申請號: 200710102922.3
• 申請日: 2007-05-11
• 公開（公告）號: CN101069642A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 大石悟
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝醫療系統株式會社
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;G06T15/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

技術領域

本發明涉及能夠根據攝影患者的周圍所得到的多個圖像而取得3維 圖像的3維圖像處理裝置和這樣的3維圖像處理裝置的重構區域指定方 法。

背景技術

3維心血管成像(3D-Angiography)是以下這樣的技術，即一邊使 X射線管等圍繞患者旋轉，一邊循環進行攝影，由此在注入造影劑前和 后分別收集攝影方向不同的多個圖像，通過對收集到的注入造影劑前后 的圖像進行相減，而主要抽出造影了的血管部分，進而對抽出了血管部 分的圖像進行重構，生成血管的精細的3維圖像。通過3維血管成像而 生成的圖像例如可以從任意的角度觀察血管，可以說在腦神經領域，特 別是動脈瘤的診斷和治療方面特別有用。通過3維血管成像而生成的動 脈瘤的圖像有以下這樣的臨床用途。

1.能夠確定容易觀察動脈瘤的角度。

為了進行動脈瘤的診斷和治療，從容易看到動脈瘤的瘤頸(neck) 的角度得到的信息非常重要。但是，由于X射線圖像只具有2維信息， 所以不容易確定容易看到動脈瘤的瘤頸的角度的圖像。直到開發出3維 血管成像裝置為止，全部都是伴隨著錯誤而試著進行確定操作。具體地 說是如下這樣的步驟，試著移動到被認為是好(適當)的角度來作為觀 察角度而進行觀察，如果無法看到動脈瘤的瘤頸，則再次從其他角度進 行觀察。通過這樣的步驟來確定觀察角度不僅會增加檢查時間，還會對 患者增加輻射量和造影劑量等，患者的負擔增大。與此相對，通過3維 血管造影，能夠得到從患者周圍的全部角度的精細的圖像，因此，與現 有技術相比，能夠在短時間內進行動脈瘤圖像的觀察角度的確定。

2.能夠得到可以容易地掌握動脈瘤的瘤頸和瘤腔(dome)的關系 的圖像。

動脈瘤的瘤頸和瘤腔的關系對于決定治療方針是非常重要的。例 如，在通過彈簧圈(coil)栓塞術進行動脈瘤的治療的情況下，在瘤頸 相對于瘤腔小時，彈簧圈在動脈瘤中是穩定的，但在不是這樣的情況 下，即使將彈簧圈放置到動脈瘤中，也會脫落到上級血管中，有不幸將 末梢側的血管栓塞的危險性。因此，在后者的情況下，在動脈瘤的治療 中使用彈簧圈栓塞術的風險高，大多應用外科治療(剪截術： clipping)。利用通過3維血管造影生成的動脈瘤圖像，能夠容易地進行 這樣的判斷。

3.能夠得到可以確定從動脈瘤附近伸出的細血管的分支部分的圖 像。

要確認從動脈瘤附近伸出的細血管是從哪里伸出的是非常困難的。 在該細血管從動脈瘤的瘤腔伸出的情況下，如果適用彈簧圈栓塞術，則 會將該細血管也進行栓塞。在該血管對腦功能起到重要的作用的情況 下，會產生很大的危害。因此，在細血管從動脈瘤的瘤腔伸出的情況 下，知道該血管是從動脈瘤伸出的、還是從上級血管伸出的是非常重要 的。一般在該血管從動脈瘤伸出的情況下，彈簧圈栓塞術的風險高，大 多適用外科治療(剪截術)。

另外，在通過3維血管造影生成的動脈瘤的圖像中，在上述各種信 息以外，還能夠確認解剖學位置。例如如果動脈瘤位于腦底部附近，則 能夠判斷出難以實施外科的方法。

為了做出以上那樣的判斷(特別是2、3的判斷)，需要精細的信 息。為了重構精細的信息，需要很多時間，但如果考慮到在大致同時進 行診斷和治療的交互作業過程中需要這樣的信息，則理想的是在短時間 內提供它們。但是，即使使用最先進的高速運算芯片，也難以在1分鐘 以內顯示精細的信息。

在此，作為縮短重構時間的方法之一，有限制進行重構的區域(被 稱為ROI)的方法。如果使用一般的過濾修正逆投影(Filtered Backprojection)法作為重構方法，則由于在重構時間中逆投影運算是 主要部分，所以如果能將像素塊大小對每個邊限制為一半，則重構時間 成為約1/8。在實際的臨床中，幾乎沒有需要血管全體信息的情況，例 如在動脈瘤的病例中，描繪出動脈瘤及其上級血管以及其周圍血管就可 以，因此該重構區域的限制是有效的，在臨床上也是容易接受的限制。