图像解析装置、图像拍摄系统以及图像解析方法_2

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心脏状态的指标而导出心脏的整体的面积的情况下,即使在心脏的大小成为最大的情况下也拍摄包含心脏的整体的范围,生成二维动态图像。在作为表示心脏状态的指标而导出心脏的整体的体积的情况下,即使在心脏的大小成为最大的情况下也拍摄包含心脏的整体的范围,生成三维动态图像。即使在为了导出表示心脏状态的指标而不需要描绘心脏的整体的情况下,也优选拍摄包含心脏的整体的范围。由此,可靠地导出表示心脏状态的指标。
[0064]也有拍摄仅包含心脏的一部分的范围的情况。在该情况下,拍摄包含导出表示心脏状态的指标所需要的部分的范围。例如,在导出心壁的位置的情况下,拍摄总是包含心壁的范围。在导出心脏的宽度的情况下,即使在心脏的宽度成为最大的情况下也拍摄包含导出心脏的宽度所需要的部分的范围。在导出心脏区域的像素值的情况下,拍摄总是包含导出像素值的部分的范围。
[0065]在根据医用动态图像检测呼吸状态的情况下,拍摄除了心脏以外还包含横隔膜以及肺的双方或者单方的范围。由此,可靠地检测呼吸状态。
[0066](2.6)拍摄时间
[0067]医用动态图像拍摄I个呼吸周期以上,优选拍摄2个呼吸周期以上,更为优选拍摄3个呼吸周期以上。在经历I个呼吸周期以上来拍摄医用动态图像的情况下,医用动态图像具有在吸气期拍摄的帧图像以及在呼气期拍摄的帧图像这双方,吸气期的心脏状态以及呼气期的心脏状态被确定。由于心脏状态在吸气期和呼气期之间显著地变化,所以吸气期的心脏状态以及呼气期的心脏状态被确定而使确定表示心脏状态的指标的由呼吸状态引起的变化变得容易。在经历2个呼吸周期以上或者3个呼吸周期以上来拍摄医用动态图像的情况下,即使在被拍摄的人由于紧张而怎么也不能自然呼吸的情况下,能够拍摄进行自然呼吸的状态的可能性也提高。但是,也有在拍摄医用动态图像的时间不足I个呼吸周期的情况下就确定表示心脏状态的指标的由呼吸状态引起的变化的情况。
[0068]将拍摄医用动态图像的时间设为不足5个呼吸周期。由此,避免过度的被辐射。但是,也有时即使在拍摄医用动态图像的时间是5个呼吸周期以上的情况下被辐射也不会成为问题。例如,在通过超声波拍摄生成医用动态图像的情况下,被辐射不会成为问题。
[0069](2.7)帧速率
[0070]帧速率是30fps以上。由此,识别心脏参数的由心跳引起的变化和心脏参数的由呼吸状态引起的变化,根据心脏参数能够消除心跳的影响。但是,也存在即使在帧速率不足30fps的情况下就能够从心脏参数中消除心跳的影响的情况。
[0071]在分别拍摄2个以上帧图像的情况下,也可以经历I个心跳周期以上连续地产生具有矩形波状的波形的X射线。由此,能够在2个以上帧图像的各个帧图像上描绘心脏跳动期间的全部的状态,根据2个以上帧图像的各个帧图像来把握心跳的影响,并从2个以上帧图像的各个帧图像中消除心跳的影响。产生具有矩形波状的波形的X射线的情况下的帧速率被设定为,将一个呼吸状态下的心脏描绘于一个帧图像,将其他的呼吸状态下的心脏描绘于其他的帧图像。例如,在导出吸气期以及呼气期之间的心脏状态的变化的情况下,将帧速率设定为2fps以上4fps以下,以使得将吸气期的心脏描绘于一个帧图像将吸气期的心脏描绘于其他的帧图像。
[0072](2.8)拍摄的结束
[0073]医用动态图像的拍摄在图像拍摄系统1000判定为得到了导出表示心脏状态的指标的由呼吸状态引起的变化所需要的呼吸状态的情况下结束。判定例如基于医用动态图像中的横隔膜、肺等的活动来进行。拍也可以基于拍摄装置1010以外的检测器的检测结果来进行判定。例如,也可以基于换气量的检测器的检测结果来进行判定。也可以综合医用动态图像中的横隔膜、肺等的活动以及拍摄装置1010以外的检测器的检测结果来进行判定。也可以随着操作者的操作而结束医用动态图像的拍摄。
[0074](2.9)图像解析装置
[0075]图像解析装置1011具备获取部1020、图像解析部1021、指标解析部1022、显示部1023等。获取部1020获取医用动态图像。图像解析部1021对医用动态图像进行解析,导出表示心脏状态的指标。指标解析部1022对表示心脏状态的指标进行解析,导出表示肺功能的指标。显示部1023显示表示肺功能的指标。
[0076](2.10)获取部
[0077]获取部1020进行通信,从拍摄装置1010直接或者从拍摄装置1010经由图像服务器等拍摄装置1010以外的装置获取医用动态图像。也可以通过对记录有医用动态图像的光盘等记录介质进行读取来获取医用动态图像。
[0078](2.11)图像解析部
[0079]图像解析部1021对2个以上帧图像Img(I)、…、Img(m)的各个帧图像Img(i)导出表示心脏状态的指标Idxl (i)。由此,对2个以上帧图像Img(I)、…、Img(m)导出2个以上表示心脏状态的指标Idxl (I)、…、Idxl (m)。
[0080]表示心脏状态的指标Idxl⑴是心壁的位置、心脏的大小、心脏区域的像素值等,消除了心跳的影响。心脏的大小是心脏的整体的大小。心脏的大小也可以是心脏的一部分的大小。例如,心脏的大小也可以是左心室、左心房、右心室或者右心房的大小。心脏的大小由心脏的宽度来确定。心脏的大小也可以由心脏的面积等来确定。在医用动态图像是三维动态图像的情况下,心脏的大小也可以由心脏的体积来确定。心脏区域的像素值反映X射线透过的方向的心脏的厚度。是因为X射线透过的方向的心脏的厚度越大X射线的透过量越减少,心脏区域的像素值越增大。
[0081](2.12)图像解析部
[0082]图6的框图表不第一实施方式的图像解析部。图7的不意图表不第一实施方式的图像解析的内容。
[0083]图6所示的图像解析部1021具备提取部1030、导出部1031以及消除部1032。提取部1030从帧图像中提取心脏区域。导出部1031根据心脏区域导出心脏参数。消除部1032从心脏参数中消除心跳的影响且导出表示心脏状态的指标。
[0084](2.13)提取部
[0085]提取部1030从2个以上帧图像Img(I)、…、Img(m)的各个帧图像Img(i)中提取心脏区域Rgn(i)。由此,提取2个以上心脏区域Rgn(I)、…、Rgn(m)。在即使不提取2个以上心脏区域Rgn(I)、…、Rgn(m)也导出2个以上表示心脏状态的指标Idxl (I)、…、Idxl (m)的情况下,也可以省略提取部1030。
[0086]在提取出心脏区域Rgn(i)的情况下,通过模板匹配等从帧图像Img(i)中提取大致的心脏区域,在大致的心脏区域中检测像素值较大地变化的边缘部,将边缘部看作心脏区域的轮廓,将被边缘部围起的区域作为心脏区域Rgn(i)。也可以通过其他的算法来提取心脏区域Rgn (i)。
[0087]在医用动态图像是三维动态图像的情况下,通过概率图谱等从帧图像Img(i)中提取大致的心脏区域,在大致的心脏区域中通过三维图像分割提取心脏区域Rgn(i)。也可以通过其他的算法来提取心脏区域Rgn(i)。例如,也可以从帧图像Img(i)的断面图像中以与二维图像的情况相同的方式提取心脏区域Rgn(i)。
[0088](2.14)导出部
[0089]导出部1031对2个以上帧图像Img(I)、…、Img(m)的各个帧图像Img(i),从心脏区域Rgn⑴导出心脏参数Idx3(i)。由此,导出2个以上心脏参数Idx3(l)、…、Idx3(m)。
[0090]心脏参数Idx3(i)是心壁的位置、心脏的大小、心脏区域的像素值等本身,是表示心脏状态但包含心跳的影响的指标。因此,心脏参数Idx3(i)因呼吸状态以及心跳这两方而变化,未必适于把握心脏状态的由呼吸状态引起的变化。
[0091]为了针对心脏的相同的部分导出2个以上心脏参数Idx3(l)、…、Idx3(m),以在2个以上帧图像Img(I)、…、Img(m)中在相同的位置描绘心脏的相同的部分的方式对2个以上帧图像Img(I)、…、Img(m)进行对位。代替对位,也可以在2个以上帧图像Img(I)、…、Img(m)中将描绘有心脏的相同的部分的位置建立对应。
[0092](2.15)心壁的位置
[0093]心壁的位置通过心壁的坐标来表示。心壁的坐标是心脏区域与心脏区域外的边界的坐标。心壁的坐标也可以是心壁的特定的部分的坐标。心壁也可以是左心房壁、左心室壁、右心房壁以及右心室壁的任意一个。优选与成为肺功能的解析对象的肺接触的心壁的坐标为心脏参数。
[0094]在医用动态图像是二维动态图像且坐标系是正交坐标系的情况下,通过表示X方向的位置的坐标值X以及表示I方向的位置的坐标值I的组给予坐标。典型地,X方向是2个以上帧图像的各个帧图像的横向,y方向是2个以上帧图像的各个帧图像的纵向。典型地,横向表示被拍摄的人的水平方向,纵向表示被拍摄的人的垂直方向。在医用动态图像是二维动态图像且坐标通过2个坐标值X以及y的组被给予的情况下,也可以将维度保持二维并将2个坐标值X以及y的组作为心脏参数,还可以将维度设为一维并将从2个坐标值X以及y中选择的一个坐标值X或者y作为心脏参数。也可以将正交坐标系中的坐标值转换为其他的坐标系中的坐标值。例如,也可以将正交坐标系中的坐标值转换为极坐标系中的坐标值。在坐标系是极坐标系的情况下,也可以将原点设定为基准点,将距离基准点的距离作为心脏参数。坐标值也可以用像素数来表示,还可以用被拍摄的人的现实的长度来表不O
[0095]在医用动态图像是三维动态图像且坐标通过三个坐标值的组被给予的情况下,也可以维度保持三维并将三个坐标值的组作为心脏参数,还可以将维度设为二维或者一维并将从三个坐标值中选择的2个坐标值的组或者一个坐标值作为心脏参数。
[0096](2.16)心脏的宽度
[0097]心脏的宽度是从心壁的一个部分到心壁的其他的部分的长度。在医用动态图像是二维动态图像的情况下,优选根据与描绘有脊椎、横隔膜等心脏以外的构造物的区域不重叠的区域导出心脏的宽度。由此,高精度地导出心脏的宽度。在医用动态图像是二维动态图像的情况下,优选将从I方向的位置相同的一个部分到其他的部分的X方向的长度作为心脏的宽度。也可以通过针对2个以上y方向的位置的各个y方向的位置求出从一个部分到其他部分的X方向的长度来求2个以上X方向的长度,将2个以上X方向的长度的平均值作为心脏的宽度。也可以代替从y方向的位置相同的一个部分到其他的部分的X方向的长度,将从X方向的位置相同的一个部分到其他的部分的y方向的长度作为心脏的宽度。也可以设定不与X方向以及y方向这两方平行的一个倾斜方向以及其他的倾斜方向,将从一个倾斜方向的位置相同的一个部分到其他的部分的其他的倾斜方向的长度作为心脏的宽度。
[0098](2.17
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