JPH051015B2 - - Google Patents
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- JPH051015B2 JPH051015B2 JP63185435A JP18543588A JPH051015B2 JP H051015 B2 JPH051015 B2 JP H051015B2 JP 63185435 A JP63185435 A JP 63185435A JP 18543588 A JP18543588 A JP 18543588A JP H051015 B2 JPH051015 B2 JP H051015B2
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- Japan
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- heart
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- straight line
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0012—Biomedical image inspection
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
- G06T7/13—Edge detection
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/20—Analysis of motion
- G06T7/246—Analysis of motion using feature-based methods, e.g. the tracking of corners or segments
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30004—Biomedical image processing
- G06T2207/30048—Heart; Cardiac
Landscapes
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- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Multimedia (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、コンピユータシステムを用い、患者
の心臓画像から心室壁の局所的運動状況を調べる
新機能解析システムに関し、特に定量的な心機能
解析システムの一つであるセンターライン法の改
良に関する。
の心臓画像から心室壁の局所的運動状況を調べる
新機能解析システムに関し、特に定量的な心機能
解析システムの一つであるセンターライン法の改
良に関する。
（従来の技術）
コンピユータシステム等を用い、患者の心臓画
像から心室壁の局所的運動状況を調べて心機能を
診断する方法は、従来各種の心臓画像を比較観察
するという定性的手法によつていたが、このよう
な方法における主観的要素を撤除する目的で各種
の定量的解析システムが提案されている。なかで
もセンターライン法は、臨床的に有効な結果を与
えるとの評価を受けている。
像から心室壁の局所的運動状況を調べて心機能を
診断する方法は、従来各種の心臓画像を比較観察
するという定性的手法によつていたが、このよう
な方法における主観的要素を撤除する目的で各種
の定量的解析システムが提案されている。なかで
もセンターライン法は、臨床的に有効な結果を与
えるとの評価を受けている。
センターライン法とは、次のように患者の心臓
画像から定量的心機能解析を行なう方法である。
画像から定量的心機能解析を行なう方法である。
(1) 患者の心臓画像から拡張末期（以下ED：
End−diastoleという）及び収縮末期（以下
ES：End−systoleという）の心輪郭像を得て、
画像を同一平面上で重ね合せる。（第１１図） ここで重ね合わせの方法は数通りあるが、例
えば連続的に重ね撮りされた心臓画像からED
及びESの心輪郭を決定する方法や、個別に撮
映されたED像とES像から心輪郭を得て、両像
の大動脈弁部の中点を所定の距離はなしたま
ま、各像の大動脈弁部の中点と心尖部の頂点と
を結ぶ長軸を一致させ、この状態で両像を同一
平面上に置く方法等により行なう。
End−diastoleという）及び収縮末期（以下
ES：End−systoleという）の心輪郭像を得て、
画像を同一平面上で重ね合せる。（第１１図） ここで重ね合わせの方法は数通りあるが、例
えば連続的に重ね撮りされた心臓画像からED
及びESの心輪郭を決定する方法や、個別に撮
映されたED像とES像から心輪郭を得て、両像
の大動脈弁部の中点を所定の距離はなしたま
ま、各像の大動脈弁部の中点と心尖部の頂点と
を結ぶ長軸を一致させ、この状態で両像を同一
平面上に置く方法等により行なう。
(2) ED心輪郭の大動脈弁部を除いた輪郭を、例
えば100等分する等分点を決定する。
えば100等分する等分点を決定する。
(3) (2)で決められた各等分点から、ED心輪郭に
直交する直線（以下これを直角線という）を、
ES心輪郭まで引いていく（第１２図）。
直交する直線（以下これを直角線という）を、
ES心輪郭まで引いていく（第１２図）。
ここでED心輪郭に直角な方向を決める方法
も数通りあるが、例えば各等分点とその両隣の
等分点を通る円の当該等分点における接線に直
角な方向とする方法や、各等分点から隣接する
例えば20等分点への方向を平均した方向とする
方法等により行う。
も数通りあるが、例えば各等分点とその両隣の
等分点を通る円の当該等分点における接線に直
角な方向とする方法や、各等分点から隣接する
例えば20等分点への方向を平均した方向とする
方法等により行う。
また、従来はこの直角線をED像の大動脈弁
部の一端から他端へ例えば時計回り方向にED
像を一周して順次引いていく。
部の一端から他端へ例えば時計回り方向にED
像を一周して順次引いていく。
一方センターライン法では、各直角線を心臓
各部が収縮する軌跡と見なすため、直角線は必
ずESに終着しなければならず、またこれらが
交差することは許されない。更に、心室壁が大
動脈弁部に収縮することも有り得ない。そこで
来は、次の各措置を施す。
各部が収縮する軌跡と見なすため、直角線は必
ずESに終着しなければならず、またこれらが
交差することは許されない。更に、心室壁が大
動脈弁部に収縮することも有り得ない。そこで
来は、次の各措置を施す。
(3a) 直角線がES心輪郭の大動脈弁に達する場合
は、この直角線を引かずに次の等分点へ進
む。（第５図参照） (3b) 直角線がES心輪郭に達しない場合及び直角
線が一つ前に引かれた直線と交差する場合
は、当該等分点から一つ前に引かれた直線と
ES心輪郭の交点まで直線を引く。（第２図、
第３図参照） (4) (3)で引かれた各直線の中点を決定し、各中点
を結ぶセンターラインを引く。（第１３図） (5) (4)で決められた各中点を通り、センターライ
ンに直交する直線（以下これを収縮線という）
を、ED心輪郭からES心輪郭まで引いていく。
（第１４図） この段階は前記(3)同様に行う。即ち、(3)同様
の方法で直角方向を決め、(3)同様の順序で行
い、(3)同様の各措置を施す。
は、この直角線を引かずに次の等分点へ進
む。（第５図参照） (3b) 直角線がES心輪郭に達しない場合及び直角
線が一つ前に引かれた直線と交差する場合
は、当該等分点から一つ前に引かれた直線と
ES心輪郭の交点まで直線を引く。（第２図、
第３図参照） (4) (3)で引かれた各直線の中点を決定し、各中点
を結ぶセンターラインを引く。（第１３図） (5) (4)で決められた各中点を通り、センターライ
ンに直交する直線（以下これを収縮線という）
を、ED心輪郭からES心輪郭まで引いていく。
（第１４図） この段階は前記(3)同様に行う。即ち、(3)同様
の方法で直角方向を決め、(3)同様の順序で行
い、(3)同様の各措置を施す。
(6) (5)で引かれた各収縮線に時計回り方向に順番
に番号を与える。（第１５図） (7) (5)で引かれた各収縮線の線長を測定し、各線
長をED心輪郭の収縮線が引かれた部分の長さ
で正規化し、ED心輪郭がES心輪郭の外側であ
る部分に対応する場合は正、それ以外の場合は
負の符号を与えて収縮率を求める。（第１６図） (8) (6)であたえられた番号（CHORD No.）を横
軸とし、(7)で求められた収縮率（LENGTH）
を縦軸として、心室壁の局所的運動状況を示す
グラフを作成する。（第１７図） 以上のようにしてセンターライン法により得ら
れるグラフは、心臓各部の運動状況を比較した
り、正常例のグラフと比較したりすることによ
り、心機能診断に有用な情報を提供する。
に番号を与える。（第１５図） (7) (5)で引かれた各収縮線の線長を測定し、各線
長をED心輪郭の収縮線が引かれた部分の長さ
で正規化し、ED心輪郭がES心輪郭の外側であ
る部分に対応する場合は正、それ以外の場合は
負の符号を与えて収縮率を求める。（第１６図） (8) (6)であたえられた番号（CHORD No.）を横
軸とし、(7)で求められた収縮率（LENGTH）
を縦軸として、心室壁の局所的運動状況を示す
グラフを作成する。（第１７図） 以上のようにしてセンターライン法により得ら
れるグラフは、心臓各部の運動状況を比較した
り、正常例のグラフと比較したりすることによ
り、心機能診断に有用な情報を提供する。
（発明が解決しようとする課題）
しかし前記のような従来のセンターライン法で
は、段階(3)で決まる直角線及び段階(5)で決まる収
縮線が特に心尖部近傍で不自然になつてしまう。
（第７図参照） 従つて公知のセンターライン法による解析シス
テムでは、心尖部近傍における不正確さを免れ得
ない。
は、段階(3)で決まる直角線及び段階(5)で決まる収
縮線が特に心尖部近傍で不自然になつてしまう。
（第７図参照） 従つて公知のセンターライン法による解析シス
テムでは、心尖部近傍における不正確さを免れ得
ない。
本発明は係る事情に鑑みてなされたもので、セ
ンターライン法に基づきながら、心尖部近傍でも
自然な収縮線が得られるような心機能解析システ
ムを提供することを目的としている。
ンターライン法に基づきながら、心尖部近傍でも
自然な収縮線が得られるような心機能解析システ
ムを提供することを目的としている。
［発明の構成］
（課題を解説するための手段）
本発明は前記課題を解決するため、前記センタ
ーライン法の段階(3)及び(5)において、直線が、拡
張末期の心輪郭の大動脈弁部の中点と心尖部の頂
点とを結ぶ長軸と交差する場合は、この長軸と収
縮末期の心輪郭との交点へ向けて直線を引くとい
う措置を施す構成とした。
ーライン法の段階(3)及び(5)において、直線が、拡
張末期の心輪郭の大動脈弁部の中点と心尖部の頂
点とを結ぶ長軸と交差する場合は、この長軸と収
縮末期の心輪郭との交点へ向けて直線を引くとい
う措置を施す構成とした。
（作用）
本発明を適用した心機能解析システムでは、前
記措置を施すことによつて、心尖部近傍において
も自然な収縮線が得られるようになる。
記措置を施すことによつて、心尖部近傍において
も自然な収縮線が得られるようになる。
（実施例）
本発明では、前記センターライン法の段階(1)、
(2)、(4)、(6)、(7)、(8)は変更せずそのまま実行す
る。段階(3)及び(5)は、 (a) 直線が拡張末期の心輪郭の大動脈弁部の中点
と心尖部の頂点とを結ぶ長軸と交差する場合
は、収縮末期の心輪郭と長軸との交点へ向けて
直線を引く。
(2)、(4)、(6)、(7)、(8)は変更せずそのまま実行す
る。段階(3)及び(5)は、 (a) 直線が拡張末期の心輪郭の大動脈弁部の中点
と心尖部の頂点とを結ぶ長軸と交差する場合
は、収縮末期の心輪郭と長軸との交点へ向けて
直線を引く。
(b) 直線は、長軸の上の部分では大動脈弁部の一
端から心尖部へ向いた一方向に、長軸の下の部
分では大動脈弁部の他端から心尖部へ向けて前
記一方向と逆に、順次直線を引いていく、 という各措置を加えて実行する。
端から心尖部へ向いた一方向に、長軸の下の部
分では大動脈弁部の他端から心尖部へ向けて前
記一方向と逆に、順次直線を引いていく、 という各措置を加えて実行する。
第１図は、本発明を適用した心機能解析システ
ムにおける段階(3)の一実施例のフローチヤートで
ある。
ムにおける段階(3)の一実施例のフローチヤートで
ある。
この一実施例では、患者の心臓画像を基に、ま
ず段階(2)で決められた各等分点において、所定の
方法によつて決められるED心輪郭と直角の方向
にES心輪郭をサーチし（ステツプ101）、次いで
ES心輪郭に達したか（ステツプ102）、ESの大動
脈弁か（ステツプ103）前の線と交差するか（ス
テツプ104）、長軸と交差するか（ステツプ105）、
を順次判定して、ES心輪郭に達しない場合（第
２図参照）及び前の線と交差する場合（第３図参
照）には当該等分点から前の線とES心輪郭との
交点まで線を引き（ステツプ106）、長軸と交差す
る場合（第４図参照）には当該等分点から長軸と
ES心輪郭との交点まで線を引き（ステツプ107）、
ESの大動脈弁に達する場合（第５図参照）は線
を引かず、これら以外の場合には当該等分点から
ES心輪郭まで直角線を引く（ステツプ108）。
ず段階(2)で決められた各等分点において、所定の
方法によつて決められるED心輪郭と直角の方向
にES心輪郭をサーチし（ステツプ101）、次いで
ES心輪郭に達したか（ステツプ102）、ESの大動
脈弁か（ステツプ103）前の線と交差するか（ス
テツプ104）、長軸と交差するか（ステツプ105）、
を順次判定して、ES心輪郭に達しない場合（第
２図参照）及び前の線と交差する場合（第３図参
照）には当該等分点から前の線とES心輪郭との
交点まで線を引き（ステツプ106）、長軸と交差す
る場合（第４図参照）には当該等分点から長軸と
ES心輪郭との交点まで線を引き（ステツプ107）、
ESの大動脈弁に達する場合（第５図参照）は線
を引かず、これら以外の場合には当該等分点から
ES心輪郭まで直角線を引く（ステツプ108）。
この後、全等分点からサーチしたか（終了か）
を判定し（ステツプ109）、終了でない場合は長軸
より上か下か（ステツプ110）によつて次にサー
チする等分点を時計回り方向の隣か（ステツプ
111）反時計回りの方向の隣か（ステツプ112）を
決めて（第６図参照）、作業を反復する。終了の
場合はこの段階(3)を終わり（ステツプ113）、段階
(4)に進む。
を判定し（ステツプ109）、終了でない場合は長軸
より上か下か（ステツプ110）によつて次にサー
チする等分点を時計回り方向の隣か（ステツプ
111）反時計回りの方向の隣か（ステツプ112）を
決めて（第６図参照）、作業を反復する。終了の
場合はこの段階(3)を終わり（ステツプ113）、段階
(4)に進む。
また、段階(5)は以上と同じフローチヤートで
ED心輪郭をセンターライン、等分点を中点、直
角線を収縮線に置き換え、線はED心輪郭からES
心輪郭まで引くとしたものに従つて行う。
ED心輪郭をセンターライン、等分点を中点、直
角線を収縮線に置き換え、線はED心輪郭からES
心輪郭まで引くとしたものに従つて行う。
次にこの一実施例の効果について説明する。第
７図は、前記措置(a)及び(b)を施さずに作成した
（即ち、従来のセンターライン法）直角線の図で
ある。他の部分と較べて心尖近傍が不自然となつ
ていることがわかる。これに従えば、心尖部近傍
が他と大きく違つた収縮運動をしていることとな
り、受け入れ難い。
７図は、前記措置(a)及び(b)を施さずに作成した
（即ち、従来のセンターライン法）直角線の図で
ある。他の部分と較べて心尖近傍が不自然となつ
ていることがわかる。これに従えば、心尖部近傍
が他と大きく違つた収縮運動をしていることとな
り、受け入れ難い。
次に前記措置(a)を加えて作成すると第８図の如
くになる。この場合、長軸と交わらないようにし
たため、心尖部近傍で長軸の上の部分は自然な線
が得られるようになつたが、長軸の下の部分は心
尖部とはずれたところに収縮してしまいまだ不自
然さは解消されない。そこで、前記措置(a)及び(b)
を加えて作成すると第９図を得る。前記２つの場
合に較べて心尖部近傍で遥かにスムーズで自然な
線が得られることがわかる。
くになる。この場合、長軸と交わらないようにし
たため、心尖部近傍で長軸の上の部分は自然な線
が得られるようになつたが、長軸の下の部分は心
尖部とはずれたところに収縮してしまいまだ不自
然さは解消されない。そこで、前記措置(a)及び(b)
を加えて作成すると第９図を得る。前記２つの場
合に較べて心尖部近傍で遥かにスムーズで自然な
線が得られることがわかる。
同じように前記措置(a)及び(1)を加えた段階(5)に
よる収縮線は第１０図の如くになる。ここでも、
心尖部近傍で自然な収縮線が得られることがわか
る。
よる収縮線は第１０図の如くになる。ここでも、
心尖部近傍で自然な収縮線が得られることがわか
る。
以上のように、本発明の一実施例では従来のセ
ンターライン法に較べて心尖部近傍でより自然な
結果が得られる。
ンターライン法に較べて心尖部近傍でより自然な
結果が得られる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明を適用した心機能
解析システムでは、前記措置を加えた結果、特に
患者の心臓画像の心尖部近傍において従来より自
然な収縮線が得られる。
解析システムでは、前記措置を加えた結果、特に
患者の心臓画像の心尖部近傍において従来より自
然な収縮線が得られる。
これにより、従来のセンターライン法より高精
度な解析結果を提供できるようになる。
度な解析結果を提供できるようになる。
第１図は本発明の一実施例におけるフローチヤ
ート、第２図、第３図、第４図、第５図、第６図
は同実施例の作用を説明する図、第７図、第８
図、第９図、第１０図は同実施例の効果を説明す
る図、第１１図、第１２図、第１３図、第１４
図、第１５図、第１６図、第１７図は従来のセン
ターライン法を説明する図である。
ート、第２図、第３図、第４図、第５図、第６図
は同実施例の作用を説明する図、第７図、第８
図、第９図、第１０図は同実施例の効果を説明す
る図、第１１図、第１２図、第１３図、第１４
図、第１５図、第１６図、第１７図は従来のセン
ターライン法を説明する図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コンピユータシステムを用い、患者の心臓画
像から心室壁の局所的運動状況を調べるために、
拡張末期の心輪郭に直交し収縮末期の心輪郭まで
複数の直線を引き、これら複数の直線の中間を通
るセンターラインを求め、次いで前記両心輪郭間
に前記センターラインと直交するように複数の直
線を引いてこれら直線の線長を基に、心臓の局所
収縮率を求めるセンターライン法において、 前記拡張末期の心輪郭に直交する直線及び前記
センターラインに直交する直線を引いていく段階
で、 直線が、前記拡張末期の心輪郭の大動脈弁部の
中点と心尖部の頂点とを結ぶ長軸と交差する場合
は、前記収縮末期の心輪郭と前記長軸との交点へ
向けて直線を引くという措置を施すことを特徴と
する心機能解析システム。 ２ 前記拡張末期の心輪郭に直交する直線及び前
記センターラインに直交する直線を引いていく段
階は、前記長軸の上の部分では大動脈弁部の一端
から心尖部へ向いた一方向に、前記長軸の下の部
分では大動脈弁部の他端から心尖部へ向けて前記
一方向とは逆に、順次直線を引いていくという措
置を施すことを特徴とする請求項１記載の心機能
解析システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63185435A JPH0236837A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 心機能解析システム |
| US07/382,585 US4936311A (en) | 1988-07-27 | 1989-07-20 | Method of analyzing regional ventricular function utilizing centerline method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63185435A JPH0236837A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 心機能解析システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0236837A JPH0236837A (ja) | 1990-02-06 |
| JPH051015B2 true JPH051015B2 (ja) | 1993-01-07 |
Family
ID=16170742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63185435A Granted JPH0236837A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 心機能解析システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4936311A (ja) |
| JP (1) | JPH0236837A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5016642A (en) * | 1990-04-11 | 1991-05-21 | Hewlett-Packard Company | Slow motion cardiac imaging |
| WO1991019457A1 (en) * | 1990-06-12 | 1991-12-26 | University Of Florida | Automated method for digital image quantitation |
| US5360006A (en) * | 1990-06-12 | 1994-11-01 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Automated method for digital image quantitation |
| JP3368588B2 (ja) * | 1992-02-07 | 2003-01-20 | 株式会社日立製作所 | 磁気共鳴診断装置 |
| US5458126A (en) * | 1994-02-24 | 1995-10-17 | General Electric Company | Cardiac functional analysis system employing gradient image segmentation |
| AU6111596A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-30 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Automated method for digital image quantitation |
| US5669382A (en) * | 1996-11-19 | 1997-09-23 | General Electric Company | System for measuring myocardium in cardiac images |
| US6346124B1 (en) | 1998-08-25 | 2002-02-12 | University Of Florida | Autonomous boundary detection system for echocardiographic images |
| US6708055B2 (en) * | 1998-08-25 | 2004-03-16 | University Of Florida | Method for automated analysis of apical four-chamber images of the heart |
| US7558402B2 (en) * | 2003-03-07 | 2009-07-07 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System and method for tracking a global shape of an object in motion |
| US20050018890A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-01-27 | Mcdonald John Alan | Segmentation of left ventriculograms using boosted decision trees |
| JP5415772B2 (ja) * | 2009-01-07 | 2014-02-12 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 正中面決定装置および磁気共鳴イメージング装置 |
| US8199994B2 (en) | 2009-03-13 | 2012-06-12 | International Business Machines Corporation | Automatic analysis of cardiac M-mode views |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2447396C3 (de) * | 1974-10-04 | 1980-03-06 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Verfahren zur Darstellung des zeitlichen Verlaufes einer Bewegungsgröße und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
| US4637400A (en) * | 1985-02-15 | 1987-01-20 | Marcus Edward N | For characterizing a heart condition |
-
1988
- 1988-07-27 JP JP63185435A patent/JPH0236837A/ja active Granted
-
1989
- 1989-07-20 US US07/382,585 patent/US4936311A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0236837A (ja) | 1990-02-06 |
| US4936311A (en) | 1990-06-26 |
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