JPH09330413A - 血管追跡処理方法 - Google Patents

血管追跡処理方法

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JPH09330413A
JPH09330413A JP8172809A JP17280996A JPH09330413A JP H09330413 A JPH09330413 A JP H09330413A JP 8172809 A JP8172809 A JP 8172809A JP 17280996 A JP17280996 A JP 17280996A JP H09330413 A JPH09330413 A JP H09330413A
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JP
Japan
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tracking
blood vessel
point
average density
tracking start
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JP8172809A
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English (en)
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Chizu Nakayama
智津 中山
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】指定された追跡開始点から追跡終了点に向けて
血管の追跡を行ってその結果を表示する血管追跡処理方
法であって、前回の探索で得られた追跡線の方向を追跡
方向としてある範囲の角度で探索を行うことによる追跡
の繰り返しを追跡終了点周囲に到達するまで行う方法に
おいて、所望の血管に対してのみその追跡開始方向の算
出を正確に行うことを可能とし、入力操作の簡略化と血
管追跡処理時間の短縮化を図る。 【解決手段】血管追跡処理の開始前に、追跡開始点を中
心としてその点の濃度に比例した半径の円内について上
記追跡開始点から放射状に延びる各直線上の平均濃度値
を計算し、その平均濃度値に基づき追跡候補線を選択
し、その追跡候補線の平均濃度値に追跡終了点方向を最
大とする所定の重み付けを行って追跡開始方向を算出す
る血管追跡開始方向算出手段(ステップ13)を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、種々の形状(経
路)をもって走行する1又は複数の血管のうちの所望の
血管のみを追跡,表示可能とした血管追跡処理方法の改
良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から血管追跡の方法、例えばディジ
タル・サブトラクション・アンギオグラフィ(DSA)
装置における血管狭窄率測定時の第1段階である血管追
跡の方法として、モニタ上に表示されている血管像上で
追跡したい血管を追跡開始点から追跡終了点という範囲
で指定するとその血管の自動追跡を行いその結果を表示
する血管追跡処理方法がある。また、このような血管追
跡処理方法において、前の(時間的に先行する)探索方
向に対しある範囲で追跡線の探索を行う処理を繰り返す
方法がある。
【0003】このような血管追跡処理方法について以下
に説明する。追跡は、まず操作者が入力した追跡開始点
から追跡開始方向に探索を開始して行く。追跡開始方向
とは追跡開始から第1回目の探索を行うときに基準とな
る方向であり、これは、操作者が入力したり、追跡開始
点の周囲の濃度値から算出したりする。操作者が入力し
た追跡開始点より追跡開始方向を中心としてある範囲、
例えば追跡開始方向−90°から追跡開始方向+90°
の範囲の角度で上記追跡開始点から放射状に延びる各直
線上の平均濃度値を計算し、その極大値を持つ直線のう
ち最大の値を持つ直線を追跡線とする。ここで、ある範
囲で追跡線の探索を行うのは、血管は基本的に急な逆戻
りはせず必ず前に進むものと考えるられるからである。
したがって、第1回目の探索を行うための追跡開始方向
はほぼ血管の進むべき方向でなければならない。次の追
跡線の探索は前回の探索で得られた追跡線の方向を追跡
方向としてある範囲の角度で探索を行う。このような追
跡の繰り返しを追跡終了点周囲に到達するまで行う。更
に、所望の血管を確実に追跡するために追跡終了点より
追跡開始点に向かって同様に追跡を行い、両方の追跡線
を結合して処理を終了する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、追跡
を行うために追跡開始点、追跡終了点、更に追跡開始点
からの追跡開始方向、追跡終了点からの追跡開始方向を
操作者が入力しなければならず、入力操作が煩雑であっ
た。また、追跡方向の自動算出においても追跡開始点周
囲の平均濃度値から高濃度(血管が高濃度で表わされて
いるものとする)の方向を血管として選択し、その血管
として選択したいくつかの方向に追跡終了点に到達する
まで追跡を行う(インターナショナル・ジャーナル・オ
ブ・カーディアック・イメージング(International Jou
rnal of Cardiac Imaging) 5:75-83,1990.参照)ため、
処理時間がかかってしまう等の問題点があった。
【0005】本発明の目的は、入力操作の手間を削減で
きると共に、処理時間を短縮することのできる血管追跡
処理方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、指定された
追跡開始点から追跡終了点に向けて血管の追跡を行って
その結果を表示する血管追跡処理方法であって、前回の
探索で得られた追跡線の方向を追跡方向としてある範囲
の角度で探索を行うことによる追跡の繰り返しを追跡終
了点周囲に到達するまで行う方法において、血管追跡処
理の開始前に、追跡開始点を中心としてその点の濃度に
比例した半径の円内について上記追跡開始点から放射状
に延びる各直線上の平均濃度値を計算し、その平均濃度
値に基づき追跡候補線を選択し、その追跡候補線の平均
濃度値に追跡終了点方向を最大とする所定の重み付けを
行って追跡開始方向を算出する血管追跡開始方向算出手
段を備えることにより達成される。血管追跡開始方向算
出手段は、血管追跡処理の開始前に、追跡開始点を中心
としてその点の濃度に比例した半径の円内について上記
追跡開始点から放射状に延びる各直線上の平均濃度値を
計算し、その平均濃度値に基づき追跡候補線を選択し、
その追跡候補線の平均濃度値に追跡終了点方向を最大と
する所定の重み付けを行って追跡開始方向を算出する。
これにより、極端に曲がった血管や追跡開始点に枝があ
った場合でも正しく追跡開始方向を算出することがで
き、入力操作の手間の削減、処理時間の短縮が可能とな
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1は、本発明による血管追跡処理
方法の一実施形態を示すフローチャートである。この図
1に示すように、本発明方法では、まず操作者がモニタ
上に表示されている血管像上で追跡したい血管の追跡開
始点及び追跡終了点を入力する(ステップ11)。次
に、上記血管像を含む画像データを読み込み(ステップ
12)、入力された点とその周囲の濃度値及び所定の重
み付けを行って血管追跡開始方向を算出する(ステップ
13)。このステップ13部分が本発明方法の要部であ
る。次に、ステップ11で入力された追跡開始点及び追
跡終了点とステップ13により算出された血管追跡開始
方向とを用いて従来方法と同様に追跡線を算出し、その
後、従来方法と同様の追跡を追跡終了点周囲に到達する
まで繰り返す(ステップ14)。
【0008】図2は本発明方法における血管追跡開始方
向算出手段(上記ステップ13における血管追跡開始方
向算出)の一例の詳細を示すフローチャートである。ま
ず、入力された追跡開始点及び追跡終了点と画像データ
とから、追跡開始点を中心としてその点の濃度に比例し
た半径の円内について上記追跡開始点から放射状に延び
る各直線上の平均濃度値をx軸(基準軸)に対する角度
0°から360°まで算出する(ステップ21)。次
に、算出した平均濃度値のうち極大値を持つ方向(角
度)を算出し(ステップ22)、その極大値を持つ方向
の平均濃度値に重みをかける(ステップ23)。そし
て、ステップ23における極大値方向平均濃度値×重み
が最大の値となる方向を算出するものである(ステップ
24)。
【0009】ここで、ステップ23における重みは、追
跡開始点から追跡終了点を見た方向で1となり、その方
向から離れるにしたがって小さくなるような、例えば図
3(a)〜(c)に示すような重み(関数)である。こ
のうち、(a)に示す重みはほとんどの血管形状におい
てほぼ正しく追跡開始方向を算出するのに好適である。
(b)に示す重みは特に追跡開始点付近に血管枝がある
場合に有効である。(c)に示す重みは、追跡方向が高
濃度部へ向かう場合、追跡終了点から一旦離れるような
血管でも正しく方向を算出するのに好適である。
【0010】図4は上述血管追跡開始方向算出をほぼ直
線状の血管について適用した場合の例を示す説明図で、
(a)はその血管追跡開始方向算出の様子を示す図であ
る。ここでは、追跡開始点を中心として適宜半径の円内
について上記追跡開始点から放射状に延びる各直線上の
平均濃度値をx軸に対する角度0°から360°まで算
出したときの当該平均濃度値とそのうちの極大値(図4
(b)参照)に、図3(a)に示す重み付けをしたとき
の値を算出した結果を示す(図4(c)参照)。
【0011】図5は上述血管追跡開始方向算出を極端に
曲がった血管について適用した場合の例を示す説明図
で、(a)はその血管追跡開始方向算出の様子を示す図
である。ここでは、追跡開始点を中心として適宜半径の
円内について上記追跡開始点から放射状に延びる各直線
上の平均濃度値をx軸に対する角度0°から360°ま
で算出したときの当該平均濃度値とそのうちの極大値
(図5(b)参照)に、所定の重み付けをしたときの値
を算出した結果を示す(図5(c)参照)。
【0012】図6は上述血管追跡開始方向算出を追跡開
始点付近に枝のある血管について適用した場合の例を示
す説明図で、(a)はその血管追跡開始方向算出の様子
を示す図である。ここでは、図5と同様、追跡開始点を
中心として適宜半径の円内について上記追跡開始点から
放射状に延びる各直線上の平均濃度値をx軸に対する角
度0°から360°まで算出したときの当該平均濃度値
とそのうちの極大値(図6(b)参照)に、所定の重み
付けをしたときの値を算出した結果を示す(図6(c)
参照)。
【0013】図4の例について説明を加えると、この例
において、追跡開始点を中心として周囲0°から360
°まで平均濃度値を算出した結果が図4(b)のグラフ
である。通常、血管は中心付近の濃度が最も高くなるた
め血管の中心を示す方向で極大値を持つ。このとき、図
4(b)のグラフに示すように極大値Bの方が高濃度で
あっても追跡終了点方向を最大とする重みをかけること
により図4(c)のグラフとなり、極大値Aの方が値が
大きくなり選択される追跡方向は極大値A方向となる。
【0014】図5の例においても同様で、追跡開始点を
中心として周囲0°から360°まで平均濃度値を算出
した結果が図5(b)のグラフである。ここで、極大値
A,Bの平均濃度値に追跡終了点方向を最大とする重み
をかけることにより図5(c)のグラフとなり、極大値
の値のうち大きいほうの値を追跡開始方向とするため、
極大値A方向が追跡開始方向として選択される。
【0015】図6の例においても同様で、追跡開始点を
中心として周囲0°から360°まで平均濃度値を算出
した結果が図6(b)のグラフである。この例では、極
大値が3個(A,B,C)あるが、この平均濃度値に追
跡終了点方向を最大とする重みをかけることにより図6
(c)のグラフとなり、このグラフの極大値のうち最も
大きい値を追跡開始方向とするため、極大値Bの方向が
追跡開始方向として選択される。
【0016】上述実施形態によれば、血管追跡開始方向
算出手段によりほとんど全ての血管で正しい追跡開始方
向が得られるため、操作者による追跡開始方向の入力操
作を必要とせず、また極端に曲がった血管や枝のある血
管でも追跡開始点と追跡終了点の2点指定のみで血管の
追跡を行うことができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、血
管の追跡開始方向を追跡終了点の方向と追跡開始点周囲
360゜の平均濃度値の双方を考慮して算出するため、
ほぼ直線状の血管はもちろん、極端に曲がった血管や追
跡開始点近くに枝のある血管についても追跡開始方向を
正しく算出でき、追跡開始点と追跡終了点の2点のみ指
定するだけで血管の追跡を行うことができる。すなわ
ち、入力操作の手間を削減することができる。また確実
に追跡開始点から追跡終了点へ向かう血管の方向を算出
できるため、あらゆる方向の追跡を行う必要がなく、追
跡時間が短縮(血管追跡処理時間が短縮)できる等の効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の一実施形態を示すフローチャート
である。
【図2】本発明方法における血管追跡開始方向算出手段
の一例の詳細を示すフローチャートである。
【図3】図2中の処理ステップ内で使用する重み関数の
例を示す図である。
【図4】本発明方法における血管追跡開始方向算出をほ
ぼ直線状の血管について適用した場合の例を示す説明図
である。
【図5】同じく極端に曲がった血管について適用した場
合の例を示す説明図である。
【図6】同じく追跡開始点付近に枝のある血管について
適用した場合の例を示す説明図である。
【符号の説明】
11 追跡したい血管の追跡開始点及び追跡終了点の入
力ステップ 12 血管像を含む画像データの読込みステップ 13 血管追跡開始方向算出ステップ 14 追跡線算出(追跡処理)ステップ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】指定された追跡開始点から追跡終了点に向
    けて血管の追跡を行ってその結果を表示する血管追跡処
    理方法であって、前回の探索で得られた追跡線の方向を
    追跡方向としてある範囲の角度で探索を行うことによる
    追跡の繰り返しを追跡終了点周囲に到達するまで行う方
    法において、血管追跡処理の開始前に、追跡開始点を中
    心としてその点の濃度に比例した半径の円内について上
    記追跡開始点から放射状に延びる各直線上の平均濃度値
    を計算し、その平均濃度値に基づき追跡候補線を選択
    し、その追跡候補線の平均濃度値に追跡終了点方向を最
    大とする所定の重み付けを行って追跡開始方向を算出す
    る血管追跡開始方向算出手段を具備することを特徴とす
    る血管追跡処理方法。
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