專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)施方式涉及圖像處理裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)生了瓣膜病的心臟瓣膜不能正常動(dòng)作，無(wú)法完全閉合、或完全打開(kāi)。在研究瓣膜病的治療方針、治療計(jì)劃時(shí)，醫(yī)生將瓣膜口面積等作為判斷因素。例如，在瓣膜病的治療方針的決定、治療計(jì)劃中，醫(yī)生利用與心臟瓣膜相關(guān)的三維圖像數(shù)據(jù)通過(guò)目視觀察來(lái)推斷瓣膜口面積，基于該推斷出的瓣膜口面積來(lái)評(píng)價(jià)病變部的嚴(yán)重程度。但是，在瓣膜病的治療方針、治療計(jì)劃中，沒(méi)有確立對(duì)各心臟瓣膜的性狀進(jìn)行定量評(píng)價(jià)的技術(shù)。在先專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2006/068271號(hào)小冊(cè)子

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠提高由醫(yī)生、技師等進(jìn)行的與瓣膜病相關(guān)的作業(yè)效率、診斷精度的圖像處理裝置。用于解決問(wèn)題的手段本實(shí)施方式涉及的圖像處理裝置具備:存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)與被檢體的心臟區(qū)域相關(guān)的三維圖像；確定部，其通過(guò)圖像處理從上述三維圖像中包含的血管區(qū)域確定出多個(gè)心臟瓣膜；計(jì)算部，其計(jì)算出對(duì)上述多個(gè)心臟瓣膜的開(kāi)閉程度進(jìn)行表示的指標(biāo)值；和顯示部，其顯示上述指標(biāo)值。發(fā)明效果能夠?qū)崿F(xiàn)可提高由醫(yī)生、技師等進(jìn)行的與瓣膜病相關(guān)的作業(yè)效率、診斷精度的圖像處理裝置。


圖1是表示本實(shí)施方式涉及的圖像處理裝置的構(gòu)成的圖。圖2是示意地表示本實(shí)施方式的作為圖像診斷對(duì)象的心臟瓣膜(主動(dòng)脈瓣膜)的解剖學(xué)構(gòu)造的圖。圖3是表示圖2的主動(dòng)脈瓣膜完全開(kāi)放時(shí)的樣子的圖。圖4是表示圖2的主動(dòng)脈瓣膜完全關(guān)閉時(shí)的樣子的圖。圖5是表示在圖2的控制部的控制下執(zhí)行的主動(dòng)脈瓣膜的定量評(píng)價(jià)處理的典型流程的圖。圖6是用于對(duì)在圖5的步驟SI中由剖面設(shè)定部執(zhí)行的評(píng)價(jià)剖面的設(shè)定處理進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖7是用于對(duì)在圖5的步驟S2中由輪廓提取部執(zhí)行的瓣膜口位置血管輪廓的提取處理進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖8是表示在圖5的步驟S3中由評(píng)價(jià)圓生成部執(zhí)行的評(píng)價(jià)圓的生成處理的處理過(guò)程的第I圖。圖9是表示在圖5的步驟S3中由評(píng)價(jià)圓生成部執(zhí)行的評(píng)價(jià)圓的生成處理的處理過(guò)程的第2圖。圖10是表示在圖5的步驟S3中由評(píng)價(jià)圓生成部執(zhí)行的評(píng)價(jià)圓的生成處理的處理過(guò)程的第3圖。圖11是用于對(duì)在圖5的步驟S4中由瓣膜像素確定部執(zhí)行的瓣膜像素的確定處理進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖12是表示在圖5的步驟S4中被瓣膜像素確定部分配了開(kāi)信息或者閉信息后的評(píng)價(jià)圓的圖。圖13是用于對(duì)在圖5的步驟S5中由開(kāi)閉指標(biāo)計(jì)算部執(zhí)行的開(kāi)閉指標(biāo)的計(jì)算處理進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖14是表示在圖5的步驟S7中由顯示部顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式I的圖。圖15是表示在圖5的步驟S7中由顯示部顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式2的圖。圖16是表示在圖5的步驟S7中由顯示部顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式3的圖。圖17是表示在圖5的步驟S7中由顯示部顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式4的圖。圖18是表示在圖5的步驟S7中由顯示部顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式5的圖。圖19是表示在圖5的步驟S7中由顯示部顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式6的圖。圖20是表示在圖5的步驟S7中由顯示部顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式7的圖。圖21是表示本實(shí)施方式的變形例涉及的由顯示部顯示的帶顏色的MPR圖像的一個(gè)例子的圖。圖22是示意地表示變形例2涉及的圖像處理裝置的處理的典型流程的圖。圖23是表示在變形例2中生成的瓣膜合成評(píng)價(jià)圓的顯示例的圖。圖24A是表示變形例3涉及的與二尖瓣膜相關(guān)的評(píng)價(jià)圓的一個(gè)例子的圖。圖24B是表示變形例3涉及的與二尖瓣膜相關(guān)的評(píng)價(jià)圓的一個(gè)例子的圖。圖24C是表示變形例3涉及的與二尖瓣膜相關(guān)的評(píng)價(jià)圓的一個(gè)例子的圖。圖25是表示變形例4涉及的合成圖像的顯示例的圖。
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對(duì)本實(shí)施方式涉及的圖像處理裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本實(shí)施方式涉及的圖像處理裝置I的構(gòu)成的圖。本實(shí)施方式涉及的圖像處理裝置I將心臟瓣膜作為圖像診斷的對(duì)象。如公知那樣，心臟瓣膜中具有主動(dòng)脈瓣膜、二尖瓣膜、肺動(dòng)脈瓣膜、三尖瓣膜。本實(shí)施方式能夠適用于這些所有部位的心臟瓣膜，為了對(duì)以下的實(shí)施方式具體進(jìn)行說(shuō)明，將心臟瓣膜設(shè)為主動(dòng)脈瓣膜。如圖2所示，主動(dòng)脈瓣膜31位于左心室33與主動(dòng)脈35之間，起到防止從左心室33泵出的血液逆流的作用。主動(dòng)脈瓣膜35在圖2中只表示了 2個(gè)，但由3個(gè)瓣尖構(gòu)成。由3個(gè)瓣尖31圍成的空間被稱(chēng)為瓣膜口 37。穿過(guò)3個(gè)瓣尖31的剖面中的瓣膜口 37的面積被稱(chēng)為瓣膜口面積。換言之，剖面上的瓣膜口輪廓內(nèi)的面積是瓣膜口面積。各瓣尖31與主動(dòng)脈35的內(nèi)壁之間的空間被稱(chēng)為主動(dòng)脈竇(所謂的valsalva竇:sinus of valsalva) 39。如圖3所示，在左心室收縮的情況下(例如收縮末期)，正常的主動(dòng)脈瓣膜31打開(kāi)。相反，在左心室舒張的情況下(例如舒張末期)，如圖4所示，正常的主動(dòng)脈瓣膜31關(guān)閉。發(fā)生了瓣膜病的主動(dòng)脈瓣膜不會(huì)正常動(dòng)作，無(wú)法完全閉合、或完全打開(kāi)。例如，在瓣膜狹窄的情況下，即使在收縮末期主動(dòng)脈瓣膜也不會(huì)完全打開(kāi)。在閉塞不完全的情況下，即使在舒張末期，主動(dòng)脈瓣膜也不會(huì)完全關(guān)閉。即，瓣膜口面積成為用于對(duì)心臟是否出現(xiàn)瓣膜病進(jìn)行評(píng)價(jià)的一個(gè)指標(biāo)。如圖1所示，圖像處理裝置I具備:存儲(chǔ)部11、剖面設(shè)定部13、輪廓提取部15、評(píng)價(jià)圓生成部17、瓣膜像素確定部19、帶顏色的評(píng)價(jià)圓生成部21、三維圖像處理部23、操作部25、顯示部27以及控制部29。存儲(chǔ)部11存儲(chǔ)與被檢體的心臟區(qū)域相關(guān)的三維圖像的數(shù)據(jù)(體數(shù)據(jù))。三維圖像的數(shù)據(jù)由X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置、磁共振成像裝置、X射線(xiàn)診斷裝置、超聲波診斷裝置等診斷治療設(shè)備來(lái)收集。為了具體地進(jìn)行以下的說(shuō)明，將收集三維圖像的數(shù)據(jù)的診斷治療設(shè)備設(shè)為X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置。X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置例如通過(guò)X射線(xiàn)對(duì)由造影劑造影后的心臟進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，收集與至少I(mǎi)次心搏量的多個(gè)心相位相關(guān)的多個(gè)三維圖像的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)部11將三維圖像的數(shù)據(jù)與心相位建立關(guān)聯(lián)進(jìn)行存儲(chǔ)。剖面設(shè)定部13按照?qǐng)D像處理或用戶(hù)借助操作部25進(jìn)行的指示，將利用造影劑強(qiáng)調(diào)了對(duì)比度的、與主動(dòng)脈部分的血管區(qū)域交叉的剖面(以下稱(chēng)為評(píng)價(jià)剖面)設(shè)定在三維圖像內(nèi)。換言之，評(píng)價(jià)剖面被設(shè)定在瓣膜口、主動(dòng)脈竇的附近。輪廓提取部15通過(guò)現(xiàn)有的圖像處理從評(píng)價(jià)剖面上的血管區(qū)域提取出血管區(qū)域的輪廓(以下稱(chēng)為瓣膜口位置血管輪廓)。評(píng)價(jià)圓生成部17基于瓣膜口位置血管輪廓，生成對(duì)主動(dòng)脈瓣膜的形狀進(jìn)行示意表現(xiàn)的主動(dòng)脈瓣膜的模板(以下稱(chēng)為評(píng)價(jià)圓)。評(píng)價(jià)圓是開(kāi)狀態(tài)下的正常的主動(dòng)脈瓣膜的形狀與閉狀態(tài)下的正常的主動(dòng)脈瓣膜的形狀被描畫(huà)于評(píng)價(jià)剖面的圖像。瓣膜像素確定部19按構(gòu)成評(píng)價(jià)圓的每個(gè)像素，沿著既定方向探索三維圖像中包含的與主動(dòng)脈瓣膜相關(guān)的像素(以下稱(chēng)為瓣膜像素)，確定是否有瓣膜像素。既定方向例如被設(shè)定為剖面的垂直方向。以下，將是否有瓣膜像素的信息稱(chēng)為瓣膜開(kāi)閉信息。即，瓣膜像素確定部19按構(gòu)成剖面的每個(gè)像素生成瓣膜開(kāi)閉信息。帶顏色的評(píng)價(jià)圓生成部21基于評(píng)價(jià)圓和瓣膜開(kāi)閉信息，生成按每個(gè)像素以顏色來(lái)表現(xiàn)被檢體的主動(dòng)脈瓣膜的開(kāi)閉程度的圖像(以下稱(chēng)為帶顏色的評(píng)價(jià)圓)。具體而言，帶顏色的評(píng)價(jià)圓生成部21具有開(kāi)閉指標(biāo)計(jì)算部211和顏色信息分配部213。開(kāi)閉指標(biāo)計(jì)算部211基于評(píng)價(jià)圓和瓣膜開(kāi)閉信息，計(jì)算對(duì)被檢體的主動(dòng)脈瓣膜的開(kāi)閉程度進(jìn)行表示的指標(biāo)(以下稱(chēng)為開(kāi)閉指標(biāo))。開(kāi)閉指標(biāo)例如表示被檢體的主動(dòng)脈瓣膜的開(kāi)閉程度與正常的主動(dòng)脈瓣膜的開(kāi)閉程度之間的差異程度。顏色信息分配部213為了生成帶顏色的評(píng)價(jià)圓而將與計(jì)算出的開(kāi)閉指標(biāo)對(duì)應(yīng)的顏色信息賦予給評(píng)價(jià)圓上的像素。由此，生成帶顏色的評(píng)價(jià)圓。三維圖像處理部23對(duì)三維圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維圖像處理，產(chǎn)生二維的CT圖像的數(shù)據(jù)。作為三維圖像處理，例如可以采用MPR(multi planar reconstruction)或體繪制(volume rendering)。例如,三維圖像處理部23基于三維圖像的數(shù)據(jù),產(chǎn)生與評(píng)價(jià)剖面相關(guān)的MPR圖像的數(shù)據(jù)。操作部25受理來(lái)自用戶(hù)的各種指令、信息輸入。操作部25可以適當(dāng)利用鼠標(biāo)或跟蹤球等定點(diǎn)設(shè)備、模式切換開(kāi)關(guān)等選擇設(shè)備、或者鍵盤(pán)等輸入設(shè)備。顯示部27將帶顏色的評(píng)價(jià)圓、MPR圖像、體繪制圖像等顯示于顯示設(shè)備。作為顯示設(shè)備，例如可以適當(dāng)利用CRT顯示器、液晶顯示器、有機(jī)EL顯示器或等離子顯示器等?？刂撇?9作為圖像處理裝置I的中樞發(fā)揮功能?？刂撇?9如果從操作部25接收到定量的評(píng)價(jià)處理的開(kāi)始請(qǐng)求，則控制圖像處理裝置I內(nèi)的各部，執(zhí)行主動(dòng)脈瓣膜的定量的評(píng)價(jià)處理。其中，圖像處理裝置I可以利用通用的計(jì)算機(jī)裝置作為基本硬件。圖像處理裝置I可以通過(guò)計(jì)算機(jī)裝置中安裝的處理器(CPU:central processor unit)執(zhí)行圖像處理程序，來(lái)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)脈瓣膜的定量的評(píng)價(jià)處理。圖像處理程序被預(yù)先安裝在計(jì)算機(jī)裝置中?；蛘?，圖像處理程序也可以記錄在如磁盤(pán)、光磁盤(pán)、光盤(pán)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等那樣的可移動(dòng)的記錄介質(zhì)中，然后分發(fā)給計(jì)算機(jī)裝置1，或者還可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)分發(fā)給計(jì)算機(jī)裝置I。所分發(fā)的圖像處理程序可以恰當(dāng)?shù)匕惭b于計(jì)算機(jī)裝置I來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，上述的各部其一部分或者全部也可以由邏輯電路等硬件實(shí)現(xiàn)。另外，上述的各部還可以將硬件與軟件控制組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。接著，對(duì)圖像處理裝置I的動(dòng)作例進(jìn)行說(shuō)明。圖5是表示在控制部29的控制下執(zhí)行的主動(dòng)脈瓣膜的定量的評(píng)價(jià)處理的典型流程的圖。以用戶(hù)經(jīng)由操作部25進(jìn)行了主動(dòng)脈瓣膜的定量的評(píng)價(jià)處理的開(kāi)始指示為契機(jī)，控制部29從存儲(chǔ)部11中存儲(chǔ)的多個(gè)三維圖像的數(shù)據(jù)之中，讀出處理對(duì)象的三維圖像的數(shù)據(jù)。處理對(duì)象的三維圖像能夠使用任意的心相位的圖像。另外，處理對(duì)象的三維圖像不限定于一個(gè)，也可以是多個(gè)。在多個(gè)的情況下，對(duì)各三維圖像進(jìn)行以下的處理。處理對(duì)象的三維圖像通過(guò)被用戶(hù)經(jīng)由操作部25指定例如心相位，能夠任意設(shè)定。如果讀出了三維圖像的數(shù)據(jù)，則控制部29將讀出的三維圖像的數(shù)據(jù)提供給剖面設(shè)定部13，使剖面設(shè)定部13進(jìn)行剖面設(shè)定處理(步驟SI)。在步驟SI中，剖面設(shè)定部13按照用戶(hù)借助操作部25輸入的指示，或者通過(guò)圖像處理在血管區(qū)域中設(shè)定評(píng)價(jià)剖面。以下舉出幾個(gè)剖面設(shè)定處理的具體例。剖面設(shè)定處理1:用戶(hù)借助操作部25直接指定評(píng)價(jià)剖面的位置。例如，用戶(hù)如圖6所示，借助操作部25指定主動(dòng)脈瓣膜區(qū)域41、瓣膜口區(qū)域43的附近、距離瓣膜口區(qū)域43以數(shù)毫米程度進(jìn)入到主動(dòng)脈區(qū)域45的內(nèi)側(cè)的位置。在位置被指定后，剖面設(shè)定部13按照包含所指定的位置的方式設(shè)定評(píng)價(jià)剖面47。例如，剖面設(shè)定部13按照包含所指定的位置，并與血管芯線(xiàn)49正交的方式設(shè)定評(píng)價(jià)剖面47。其中，主動(dòng)脈瓣膜區(qū)域41是屬于能夠取得主動(dòng)脈瓣膜的CT值范圍的像素區(qū)域。瓣膜口區(qū)域43是屬于能夠取得通過(guò)造影劑強(qiáng)調(diào)了對(duì)比度的瓣膜口部分的血管的CT值范圍的像素區(qū)域。主動(dòng)脈區(qū)域45是屬于能夠取得通過(guò)造影劑強(qiáng)調(diào)了對(duì)比度的主動(dòng)脈血管的CT值范圍的像素區(qū)域。左心室區(qū)域51是屬于能夠取得通過(guò)造影劑強(qiáng)調(diào)了對(duì)比度的左心室內(nèi)的血流路的CT值范圍的像素區(qū)域。S卩，瓣膜口區(qū)域43、主動(dòng)脈區(qū)域45以及左心室區(qū)域51屬于大致相同的CT值范圍。剖面設(shè)定處理2:用戶(hù)借助操作部25間接指定評(píng)價(jià)剖面。例如，用戶(hù)指定在CT圖像上容易視覺(jué)確認(rèn)的主動(dòng)脈區(qū)域的主動(dòng)脈弓部。剖面設(shè)定部13將被指定的主動(dòng)脈弓部的位置作為起點(diǎn)來(lái)執(zhí)行區(qū)域生成處理，從三維圖像中提取出主動(dòng)脈弓部以及左心室區(qū)域。剖面設(shè)定部13從提取出的主動(dòng)脈弓部以及左心室區(qū)域之中基于解剖學(xué)的構(gòu)造來(lái)確定瓣膜口區(qū)域。然后，剖面設(shè)定部13在比確定出的瓣膜口區(qū)域向主動(dòng)脈的內(nèi)側(cè)進(jìn)入數(shù)毫米程度的位置設(shè)定評(píng)價(jià)剖面。該情況下，評(píng)價(jià)剖面例如也被設(shè)定成與血管芯線(xiàn)正交。其中，在處理對(duì)象的三維圖像是多個(gè)的情況下，與多個(gè)三維圖像相關(guān)的多個(gè)評(píng)價(jià)剖面被設(shè)定于解剖學(xué)上的同一位置或者同一坐標(biāo)。在執(zhí)行了步驟SI后，控制部29使輪廓提取部15進(jìn)行輪廓提取處理(步驟S2)。在步驟S2中，輪廓提取部15如圖7所示，從評(píng)價(jià)剖面47上的主動(dòng)脈區(qū)域45提取出瓣膜口位置血管53。具體而言，輪廓提取部15對(duì)評(píng)價(jià)剖面47上的主動(dòng)脈區(qū)域45實(shí)施二值化處理，提取出主動(dòng)脈區(qū)域45的外側(cè)輪廓53作為瓣膜口位置血管輪廓。瓣膜口位置血管輪廓53在標(biāo)準(zhǔn)的情況下具有組合了 3個(gè)弧的形狀。描繪有瓣膜口位置血管輪廓53的圖像(以下稱(chēng)為輪廓圖像)的數(shù)據(jù)由控制部29提供給評(píng)價(jià)圓生成部17。在執(zhí)行了步驟S2之后，控制部29使評(píng)價(jià)圓生成部17執(zhí)行評(píng)價(jià)圓的生成處理(步驟S3)。在步驟S3中，評(píng)價(jià)圓生成部17基于在步驟S2中提取出的瓣膜口位置血管輪廓，生成評(píng)價(jià)圓。首先，評(píng)價(jià)圓生成部17如圖8所示，確定瓣膜口位置血管輪廓53上的3個(gè)尖點(diǎn)55。尖點(diǎn)55例如按照用戶(hù)借助操作部25進(jìn)行的指示，或者通過(guò)圖像處理來(lái)確定。這里，將3個(gè)尖點(diǎn)55分別設(shè)為尖點(diǎn)55A、尖點(diǎn)55B、尖點(diǎn)55C。在確定了 3個(gè)尖點(diǎn)55(尖點(diǎn)55A、尖點(diǎn)55B以及尖點(diǎn)55C)后，評(píng)價(jià)圓生成部17計(jì)算與所確定的3個(gè)尖點(diǎn)55相接的圓57，并將計(jì)算出的圓57描畫(huà)到輪廓圖像上。圓57成為收斂在瓣膜口位置血管輪廓53內(nèi)的圓中具有最大直徑的圓。在描繪了圓57后，評(píng)價(jià)圓生成部17如圖9所示，在輪廓圖像上描繪將圓57的中心點(diǎn)59、尖點(diǎn)55A、尖點(diǎn)55B以及尖點(diǎn)55C中的所有2點(diǎn)之間連接的直線(xiàn)61 (直線(xiàn)61A、直線(xiàn)61B、直線(xiàn)61C、直線(xiàn)61D、直線(xiàn)61E、直線(xiàn)61F)。在描畫(huà)了直線(xiàn)61后，評(píng)價(jià)圓生成部17如圖10所示，從輪廓圖像上刪除瓣膜口位置血管輪廓。由此，生成評(píng)價(jià)圓63。此外，在評(píng)價(jià)圓63的生成處理中不一定必須刪除瓣膜口位置血管輪廓，也可以將圖9所示那樣的殘留有瓣膜口位置血管輪廓的圓作為評(píng)價(jià)圓。與圖4比較可知，三角形65A(由直線(xiàn)61A、61D以及61E形成的三角形)、三角形65B(由直線(xiàn)61B、61E以及61F形成的三角形)、三角形65C (由直線(xiàn)61C、61F以及61D形成的三角形)示意地表現(xiàn)了舒張末期時(shí)的正常的瓣尖的形狀。和圖3比較可知，與圓57內(nèi)接的三角形(由直線(xiàn)61A、61B以及61C形成的三角形)示意地表現(xiàn)了收縮末期時(shí)的正常的瓣尖的形狀，換言之，示意地表現(xiàn)了瓣膜口輪廓的形狀。這里，將三角形65A、三角形65B、三角形65C設(shè)為推斷正常瓣尖。這樣，評(píng)價(jià)圓63示意地表示了開(kāi)放時(shí)的正常的心臟瓣膜的推斷形狀、和閉塞時(shí)的正常的心臟瓣膜的推斷形狀。其中，由于評(píng)價(jià)圓上的三角形65A、三角形65B以及三角形65C基于實(shí)際的被檢體的瓣膜口位置血管輪廓形成，所以有時(shí)不成為相同的形狀。該情況下，評(píng)價(jià)圓生成部17可以調(diào)整三角形65A、三角形65B以及三角形65C的形狀(標(biāo)準(zhǔn)化)，以使三角形65A、三角形65B以及三角形65C全部成為同一形狀。在執(zhí)行了步驟S3之后，控制部29使瓣膜像素確定部19執(zhí)行瓣膜像素的確定處理(步驟S4)。在步驟S4中，瓣膜像素確定部19如圖11所示，按構(gòu)成評(píng)價(jià)圓的每個(gè)像素，沿著既定的探索方向在限制范圍內(nèi)探索三維圖像中包含的瓣膜像素，確定是否有瓣膜像素、即確定心臟瓣膜的開(kāi)閉。這里，瓣膜像素是主動(dòng)脈瓣膜區(qū)域41上的像素。探索方向例如被規(guī)定為評(píng)價(jià)圓的剖面47(即評(píng)價(jià)剖面)的垂直方向。適當(dāng)?shù)南拗品秶鸀?0毫米左右。此夕卜，探索方向、限制范圍可以由用戶(hù)借助操作部25任意設(shè)定。例如，在從評(píng)價(jià)圓63上的像素A沿著探索方向A的限制范圍內(nèi)存在主動(dòng)脈瓣膜區(qū)域41。因此，對(duì)于像素A，確定為有瓣膜像素。該情況下，瓣膜像素確定部19對(duì)評(píng)價(jià)圓63上的像素A分配表示存在瓣膜像素的內(nèi)容的閉信息。另外，在從評(píng)價(jià)圓63上的像素B沿著探索方向B的限制范圍內(nèi)不存在主動(dòng)脈瓣膜區(qū)域41。因此，對(duì)于像素B，確認(rèn)為沒(méi)有瓣膜像素。瓣膜像素確定部19對(duì)像素B分配表示不存在瓣膜像素的內(nèi)容的開(kāi)信息。這里，將被分配開(kāi)信息的像素區(qū)域稱(chēng)為瓣尖非存在區(qū)域，將被分配閉信息的像素區(qū)域稱(chēng)為瓣尖存在區(qū)域。通過(guò)如此將開(kāi)閉信息分配給評(píng)價(jià)圓63，例如如圖12所示，在評(píng)價(jià)圓63上設(shè)置了瓣尖非存在區(qū)域67和瓣尖存在區(qū)域69。在執(zhí)行了步驟S4之后，控制部29使帶顏色的評(píng)價(jià)圓生成部21的開(kāi)閉指標(biāo)計(jì)算部211執(zhí)行開(kāi)閉指標(biāo)的計(jì)算處理(步驟S5)。在步驟S5中，開(kāi)閉指標(biāo)計(jì)算部211基于在步驟S4中確定出的開(kāi)閉信息和評(píng)價(jià)圓，計(jì)算被檢體的心臟瓣膜的開(kāi)閉指標(biāo)。計(jì)算出的開(kāi)閉指標(biāo)與心相位建立關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部11。開(kāi)閉指標(biāo)例如如下述那樣計(jì)算。首先，開(kāi)閉指標(biāo)計(jì)算部211如圖13所示，從各三角形65(三角形65A、65B、65C)的底邊61A、61B、61C起向垂直方向調(diào)查心臟瓣膜的開(kāi)閉狀態(tài)。具體而言，開(kāi)閉指標(biāo)計(jì)算部211按構(gòu)成底邊61A、61B、61C的每個(gè)單位像素，沿著探索方向探索瓣尖非存在區(qū)域67。探索方向例如是底邊的垂直方向。單位像素是由底邊上連續(xù)的規(guī)定量(例如10個(gè))的像素構(gòu)成的像素組。其中，探索方向、單位像素可以由用戶(hù)借助操作部25任意設(shè)定。開(kāi)閉指標(biāo)計(jì)算部211基于探索結(jié)果計(jì)算開(kāi)閉指標(biāo)。開(kāi)閉指標(biāo)例如基于底邊上的單位像素到與底邊對(duì)置的邊的最短距離X和從底邊上的像素到沿著探索方向的瓣尖非存在區(qū)域?yàn)橹沟淖疃叹嚯xy來(lái)計(jì)算。更具體而言，開(kāi)閉指標(biāo)z例如是基于以下的(I)式計(jì)算出的指標(biāo)，利用百分率來(lái)表現(xiàn)。z = (y/x) X 100...(I)其中，在沒(méi)有探索到瓣尖非存在區(qū)域的情況下，y = X0因此，在主動(dòng)脈瓣膜完全閉合的情況下，開(kāi)閉指標(biāo)z = 100%。另一方面，在主動(dòng)脈瓣膜完全打開(kāi)的情況下，y = 0，開(kāi)閉指標(biāo)z = 0%。另外，開(kāi)閉指標(biāo)計(jì)算部211也可以計(jì)算每個(gè)三角形65的開(kāi)閉指標(biāo)。每個(gè)三角形65的開(kāi)閉指標(biāo)是計(jì)算對(duì)象的三角形的底邊上所存在的多個(gè)單位像素的開(kāi)閉指標(biāo)的單純平均值、或與底邊上的位置對(duì)應(yīng)的加權(quán)平均值。此外，開(kāi)閉指標(biāo)只要表示被檢體的主動(dòng)脈瓣膜的開(kāi)閉程度與正常的主動(dòng)脈瓣膜的開(kāi)閉程度之間的差異程度即可，并不僅限定于由上述的(I)式規(guī)定的指標(biāo)。例如，開(kāi)閉指標(biāo)也可以由最短距離X與最短距離I的單純的比率來(lái)表現(xiàn)。另外，開(kāi)閉指標(biāo)還可以根據(jù)最短距離X與最短距離y的差量(與正常瓣尖輪廓的實(shí)際的瓣尖輪廓之間的位置偏移量)來(lái)計(jì)算，通過(guò)毫米或以像素等為單位的距離來(lái)表現(xiàn)?；蛘撸_(kāi)閉指標(biāo)也可以將毫米或像素等作為單位，單純用最短距離 來(lái)表現(xiàn)。在執(zhí)行了步驟S5之后，控制部29使帶顏色的評(píng)價(jià)圓生成部21的顏色信息分配部213執(zhí)行顏色信息的分配處理(步驟S6)。在步驟S6中，顏色信息分配部213將計(jì)算出的開(kāi)閉指標(biāo)描畫(huà)給評(píng)價(jià)圓上的對(duì)應(yīng)的像素。具體而言，顏色信息分配部213保持著使開(kāi)閉指標(biāo)與顏色信息相關(guān)聯(lián)的表。顏色信息分配部213針對(duì)計(jì)算出的開(kāi)閉指標(biāo)確定在表上相關(guān)聯(lián)的顏色信息，并將確定出的顏色信息向分配對(duì)象的像素描畫(huà)。分配對(duì)象的像素是評(píng)價(jià)圓上的像素中、計(jì)算其開(kāi)閉指標(biāo)時(shí)的探索路徑上的像素。即，在一個(gè)探索路徑上被分配一個(gè)顏色信息。如果底邊的位置不同，則有時(shí)被分配不同的顏色信息。在執(zhí)行了步驟S6之后，控制部29使顯示部27執(zhí)行顯示處理(步驟S7)。在步驟S7中，顯示部27以預(yù)先 設(shè)定的顯示模式顯示帶顏色的評(píng)價(jià)圓。顯示部27準(zhǔn)備了用于提高開(kāi)閉程度的評(píng)價(jià)精度、效率的各種顯示模式。以下，說(shuō)明由顯示部27對(duì)帶顏色的評(píng)價(jià)圓的具體的顯示模式。顯示模式1:圖14是表示由顯示部27顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式I的圖。如圖14所示，顯示部27顯示與一次心搏中的舒張末期相關(guān)的帶顏色的評(píng)價(jià)圓71、或顯示與收縮末期相關(guān)的帶顏色的評(píng)價(jià)圓73，或者同時(shí)顯示兩方的帶顏色的評(píng)價(jià)圓71、73。舒張末期的帶顏色的評(píng)價(jià)圓71被確定為一次心搏量的多個(gè)帶顏色的評(píng)價(jià)圓中具有最大瓣膜口面積的圓，收縮末期的帶顏色的評(píng)價(jià)圓73被確定為一次心搏量的多個(gè)帶顏色的評(píng)價(jià)圓中具有最小瓣膜口面積的圓，例如利用顯示部27來(lái)確定。其中，舒張末期、收縮末期可以借助操作部25任意指定。另外，顯示部27可以與帶顏色的評(píng)價(jià)圓71并列顯示舒張末期的MPR圖像75，可以與帶顏色的評(píng)價(jià)圓73并列顯示收縮末期的MPR圖像77。MPR圖像75、77由三維圖像處理部23生成。帶顏色的評(píng)價(jià)圓71、73與同一剖面(即，在步驟SI中設(shè)定的評(píng)價(jià)剖面)相關(guān)。顯示部27將帶顏色的評(píng)價(jià)圓71、73上的三角形的輪廓(推斷正常瓣尖位置)重疊在MPR圖像75、77上來(lái)顯示，以便在MPR圖像75、77上也能視覺(jué)性地評(píng)價(jià)開(kāi)閉程度。如圖14所示，帶顏色的評(píng)價(jià)圓71、73用顏色的差異表現(xiàn)了主動(dòng)脈瓣膜的開(kāi)閉程度的空間分布。因此，用戶(hù)通過(guò)觀察帶顏色的評(píng)價(jià)圓71、73，能夠利用顏色來(lái)掌握主動(dòng)脈瓣膜的局部的開(kāi)閉程度。從而，用戶(hù)可以通過(guò)感覺(jué)來(lái)評(píng)價(jià)開(kāi)閉程度。此時(shí)，顯示部27為了在帶顏色的評(píng)價(jià)圓71、73的附近向用戶(hù)表示開(kāi)閉指標(biāo)與顏色的對(duì)應(yīng)關(guān)系，只要顯示表示開(kāi)閉指標(biāo)與顏色的對(duì)應(yīng)關(guān)系的色帶(color bar)79、81即可。另外,顯示部27也可以在帶顏色的評(píng)價(jià)圓71、73內(nèi)的各三角形的附近，顯示在步驟S5中計(jì)算出的三角形的開(kāi)閉指標(biāo)(例如三角形內(nèi)的平均開(kāi)閉指標(biāo))。例如，對(duì)于舒張末期的帶顏色的評(píng)價(jià)圓71，在左邊的三角形的附近顯示50%，在右邊的三角形的附近顯示90%，在下邊的三角形的附近顯示70%。這樣，通過(guò)顯示三角形的開(kāi)閉指標(biāo)，除了顏色之外，用戶(hù)還可以將心臟瓣膜的開(kāi)閉程度作為數(shù)字來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中，顯示模式I的顯示對(duì)象的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的心相位不限定于舒張末期、收縮末期，也可以是任意的心相位。此外，顯示部27也可以替代MPR圖像而顯示CPR(curved planarreconstruction)圖像。CPR圖像是由三維圖像處理部23對(duì)三維圖像實(shí)施CPR處理而生成。
顯示模式2:圖15是表示由顯示部27顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式2的圖。如圖15所示，顯示模式2的帶顏色的評(píng)價(jià)圓83、85根據(jù)與閾值的大小關(guān)系被著色。具體而言，具有比閾值大的開(kāi)閉指標(biāo)的像素被以第I色(例如紅)顯示，具有比閾值小的開(kāi)閉指標(biāo)的像素被以第2色(例如藍(lán))顯示。換言之，由顏色信息分配部213對(duì)具有比閾值大的開(kāi)閉指標(biāo)的像素分配與第I色對(duì)應(yīng)的顏色信息，對(duì)具有比閾值小的開(kāi)閉指標(biāo)的像素分配與第2色對(duì)應(yīng)的顏色信息。該閾值由顯示部27顯示。例如，顯示部27將表示閾值的滑塊87、89顯示于色條91、93。該情況下，通過(guò)借助操作部25使滑塊87、89在色條91、93上滑動(dòng)，閾值被變更為與滑塊87、89的位置對(duì)應(yīng)的數(shù)值?；蛘?，顯示部27可以只顯示表示閾值的數(shù)值。該情況下，通過(guò)經(jīng)由操作部25輸入表示閾值的數(shù)值，閾值被變更。這樣，由于在顯示模式2中根據(jù)與閾值的大小關(guān)系對(duì)評(píng)價(jià)圓著色，所以通過(guò)觀察帶顏色的評(píng)價(jià)圓83、85，能夠在視覺(jué)上容易地把握開(kāi)閉程度比閾值好的瓣尖部位和比閾值差的瓣尖部位。通過(guò)閾值在臨床上恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定，還能夠容易地確定具有功能障礙的瓣尖部位。其中，閾值的個(gè)數(shù)不限定于一個(gè)，也可以是多個(gè)。對(duì)應(yīng)于閾值個(gè)數(shù)的增加，帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示顏色的個(gè)數(shù)也增加。例如，在閾值為2個(gè)的情況下，顯示顏色為三個(gè)。此外，顯示模式2的顯示對(duì)象的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的心相位不限定于舒張末期、收縮末期，也可以是任意的心相位。顯示模式3:圖16是表示由顯示部27顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式3的圖。如圖16所示，在顯示模式3的情況下，顯示部27將與評(píng)價(jià)圓同一心相位的相關(guān)的瓣尖區(qū)域的輪廓(以下稱(chēng)為瓣尖輪廓)95重疊在帶顏色的評(píng)價(jià)圓71上來(lái)顯示。瓣尖輪廓95由輪廓提取部15從與評(píng)價(jià)剖面相關(guān)的MPR圖像中提取出。這樣，通過(guò)在帶顏色的評(píng)價(jià)圓71上顯示瓣尖輪廓95，用戶(hù)能夠更便捷且更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)心臟瓣膜的開(kāi)閉程度，而且，開(kāi)閉程度的評(píng)價(jià)的可靠性提高。其中，顯示模式3的顯示對(duì)象的帶顏色的評(píng)價(jià)圓并不限定于舒張末期的帶顏色的評(píng)價(jià)圓，能夠應(yīng)用于任意的心相位的帶顏色的評(píng)價(jià)圓。此外，顯示模式3的顯示對(duì)象的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的心相位并不限定于舒張末期，可以是任意的心相位。而且，顯示部27也可以在一個(gè)帶顏色的評(píng)價(jià)圓上顯示與多個(gè)心相位相關(guān)的多個(gè)瓣尖輪廓。顯示模式4:圖17是表示由顯示部27顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式4的圖。如圖17所示，顯示模式4的帶顏色的評(píng)價(jià)圓97、99利用與正常瓣尖輪廓的位置偏移量((I)式的最短距離X與最短距離I的差量)所對(duì)應(yīng)的顏色顯示。位置偏移量被以毫米[mm]進(jìn)行顯示。顯示模式5:圖18是表示由顯示部27顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式5的圖。如圖18所示，顯示模式5的帶顏色的評(píng)價(jià)圓100對(duì)應(yīng)于不同的2個(gè)心相位下的開(kāi)閉指標(biāo)的差量而被著色。例如，不同的2個(gè)心相位是一次心搏中的開(kāi)面積為最小的相位和最大的相位。典型的情況下，最小的開(kāi)面積的相位是舒張末期，最大的開(kāi)面積的相位是收縮末期。開(kāi)面積是評(píng)價(jià)圓中的構(gòu)成瓣尖存在區(qū)域的像素的像素?cái)?shù)(面積)。為了提高診斷精度，顯示部27可以與帶顏色的評(píng)價(jià)圓100并列地顯示開(kāi)面積為最小的相位下的MPR圖像和開(kāi)面積為最大的相位下的MPR圖像。另外，為了提高診斷精度，顯示部27也可以在帶顏色的評(píng)價(jià)圓100上重疊所顯示的MPR圖像中包含的芯線(xiàn)輪廓95。在圖18的情況下，與最小的開(kāi)面積的相位(即舒張末期)相關(guān)的瓣尖輪廓95和與最大的開(kāi)面積的相位(即收縮末期)相關(guān)的瓣尖輪廓95重疊。通過(guò)利用顯示模式I 5，用戶(hù)可以通過(guò)觀察與顯示中的心相位相關(guān)的帶顏色的評(píng)價(jià)圓，來(lái)簡(jiǎn)便地定量評(píng)價(jià)心臟瓣膜的性狀。因此，圖像處理裝置I可以提高在瓣膜病的治療方針的決定、治療計(jì)劃中用戶(hù)的作業(yè)效率、診斷精度。顯示模式6:圖19是表示由顯示部27顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式5的圖。如圖19所示，在顯示模式6的情況下，顯示部27動(dòng)態(tài)顯示與多個(gè)心相位相關(guān)的多個(gè)帶顏色的評(píng)價(jià)圓。具體而言，在上述的控制部29的控制下，生成與至少一次心搏量的多個(gè)心相位相關(guān)的帶顏色的評(píng)價(jià)圓，并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部11中。顯示部27將存儲(chǔ)部11中存儲(chǔ)的帶顏色的評(píng)價(jià)圓按時(shí)間序列動(dòng)態(tài)顯示。此時(shí)，帶顏色的評(píng)價(jià)圓可以如上述那樣與色帶一同顯示。顯示速度例如除了通常的I倍速之外，還能夠?qū)崿F(xiàn)0.5倍速等的低速再生或2倍速等的高速再生。顯示速度可以借助操作部25任意變更。通過(guò)動(dòng)態(tài)顯示，用戶(hù)能夠?qū)⑿呐K瓣膜的開(kāi)閉程度的時(shí)間變化作為顏色的變化來(lái)把握。另外，通過(guò)經(jīng)由操作部25進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示的停止指示，顯示部27還能夠停止動(dòng)態(tài)顯示,持續(xù)顯示在被指示停止的時(shí)刻所顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓。其中，顯示模式6的帶顏色的評(píng)價(jià)圓也能夠?qū)?yīng)顯示模式I 5的任意一個(gè)。顯示模式7:圖20是表示由顯示部27顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的顯示模式7的圖。如圖20所示，在顯示模式7的情況下，顯示部27與帶顏色的評(píng)價(jià)圓的動(dòng)態(tài)顯示一同顯示心電圖波形、開(kāi)閉指標(biāo)的波形。更詳細(xì)而言，在顯示畫(huà)面上配置有:心電圖波形107用的顯示區(qū)域101、開(kāi)閉指標(biāo)的波形109用的顯示區(qū)域103、帶顏色的評(píng)價(jià)圓71用的顯示區(qū)域105。在顯示區(qū)域103中除了與被檢體相關(guān)的開(kāi)閉指標(biāo)的波形109之外，還可以為了健康者與被檢體的比較而顯示與健康者相關(guān)的開(kāi)閉指標(biāo)的波形111。波形111可以是通過(guò)上述的步驟生成的波形，也可以是通過(guò)邏輯計(jì)算而得到的波形，或者還可以是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)制成的波形。其中，開(kāi)閉指標(biāo)的波形109、111被規(guī)定成橫軸為時(shí)間，縱軸為開(kāi)閉指標(biāo)。如果知道顯示中的帶顏色的評(píng)價(jià)圓的心相位位于心電圖波形107、開(kāi)閉指標(biāo)的波形的109、111上的什么位置，則便于開(kāi)閉程度的評(píng)價(jià)。如上述那樣，帶顏色的評(píng)價(jià)圓71和開(kāi)閉指標(biāo)與心相位建立關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部11。利用該關(guān)聯(lián)，顯示部27將表示顯示中的帶顏色的評(píng)價(jià)圓71的心相位的滑塊113，與心電圖波形107和開(kāi)閉指標(biāo)的圖109、111重疊顯示?；瑝K113伴隨著所顯示的帶顏色的評(píng)價(jià)圓71的切換，沿著心電波形107、開(kāi)閉指標(biāo)的波形109、111的橫軸移動(dòng)。其中，顯示模式7的帶顏色的評(píng)價(jià)圓71也能夠?qū)?yīng)顯示模式I 5的任意一個(gè)。通過(guò)利用顯示模式6以及7，用戶(hù)可以考慮與多個(gè)心相位相關(guān)的開(kāi)閉程度來(lái)進(jìn)行瓣膜病的治療方針的決定、治療計(jì)劃。因此，當(dāng)在一個(gè)心相位下認(rèn)為是重癥的情況下，但在多個(gè)心相位下是小病時(shí)，可以研究治療的要或不要。這樣一來(lái)，本實(shí)施方式涉及的圖像處理裝置能夠提高由醫(yī)生、技師等進(jìn)行的與瓣膜病相關(guān)的作業(yè)效率、診斷精度。此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在實(shí)施階段能夠在不脫離其主旨的范圍將構(gòu)成要素變形來(lái)具體化。(變形例I)變形例I涉及的顯示部27如圖21所示,顯示帶顏色的MPR圖像115。帶顏色的MPR圖像115是根據(jù)在上述的步驟S4中確定出的開(kāi)閉信息，被顏色信息分配部213分配了顏色信息的MPR圖像。以下，對(duì)帶顏色的MPR圖像115的生成方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，瓣膜像素確定部19向與評(píng)價(jià)剖面相關(guān)的MPR圖像中映射是否有瓣膜像素的信息。具體而言，瓣膜像素確定部19通過(guò)與步驟S4同樣的方法，來(lái)針對(duì)與評(píng)價(jià)剖面相關(guān)的MPR圖像的像素確定心臟瓣膜的開(kāi)閉(即，在評(píng)價(jià)剖面的垂直方向是否有瓣膜像素)。對(duì)被確定為有瓣膜像素的像素分配閉信息，對(duì)被確定為沒(méi)有瓣膜像素的像素分配開(kāi)信息。在開(kāi)信息、閉信息被分配給MPR圖像之后，著色信息分配部33對(duì)被賦予了開(kāi)信息的像素分配與開(kāi)信息對(duì)應(yīng)的顏色信息，對(duì)被賦予了閉信息的像素分配與閉信息對(duì)應(yīng)的顏色信息。由此，生成帶顏色的MPR圖像115。然后，顯示部27顯示帶顏色的MPR圖像115。例如，被分配了閉信息的像素區(qū)域(瓣尖存在區(qū)域)67以藍(lán)色顯示，被分配了開(kāi)信息的像素區(qū)域(瓣尖非存在區(qū)域)69以紅色顯示。通過(guò)顯示帶顏色的MPR圖像，用戶(hù)能夠在二維的MPR圖像上基于顏色來(lái)判斷心臟瓣膜的三維的開(kāi)閉狀態(tài)。(變形例2)變形例2涉及的圖像處理裝置以與圖5的流程不同的流程設(shè)定評(píng)價(jià)剖面，來(lái)計(jì)算開(kāi)閉指標(biāo)。以下，針對(duì)變形例2涉及的圖像處理裝置進(jìn)行說(shuō)明。其中，在以下的說(shuō)明中，對(duì)具有與本實(shí)施方式大致相同的功能的構(gòu)成要素賦予同一附圖標(biāo)記，僅在必要的情況下進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。圖22是示意地表示變形例2涉及的處理的流程的圖。如圖22所示，首先，控制部29使輪廓提取部15進(jìn)行檢測(cè)處理(步驟Sll)。在步驟Sll中，輪廓提取部15從三維圖像之中檢測(cè)主動(dòng)脈區(qū)域。具體而言，首先，輪廓提取部15確定三維圖像中最上的切片圖像(Z坐標(biāo)最大或者最小的切片圖像)。然后，輪廓提取部15從最上的切片圖像中含有的多個(gè)像素之中確定出高像素區(qū)域。確定出的高像素區(qū)域被設(shè)定為主動(dòng)脈區(qū)域。在進(jìn)行了步驟Sll之后，控制部29使輪廓提取部15進(jìn)行提取處理(步驟S12)。在步驟S12中，輪廓提取部15將在步驟Sll中檢測(cè)到的主動(dòng)脈區(qū)域作為起點(diǎn)，從三維圖像中提取出主動(dòng)脈區(qū)域。具體而言，輪廓提取部15檢索與在步驟Sll中檢測(cè)到的主動(dòng)脈區(qū)域中像素值連結(jié)的像素，將連結(jié)的像素作為主動(dòng)脈區(qū)域從三維圖像中提取。在進(jìn)行了步驟S12之后，控制部29使評(píng)價(jià)圓生成部17進(jìn)行確定處理。在確定處理中，評(píng)價(jià)圓生成部17從Z坐標(biāo)的上方朝向下方，從主動(dòng)脈區(qū)域的像素之中不斷探索主動(dòng)脈區(qū)域中的具有低像素值的像素。具有低像素值的像素成為心臟瓣膜區(qū)域的候補(bǔ)。具體而言，控制部29在步驟S13以及S14中使評(píng)價(jià)圓生成部17進(jìn)行檢測(cè)處理。在步驟S13中，評(píng)價(jià)圓生成部17從主動(dòng)脈區(qū)域中檢測(cè)2個(gè)點(diǎn)的冠動(dòng)脈起始部，作為具有低像素值的像素。冠動(dòng)脈區(qū)域從主動(dòng)脈區(qū)域分支。冠動(dòng)脈起始部是冠動(dòng)脈區(qū)域與主動(dòng)脈區(qū)域的分支點(diǎn)。冠動(dòng)脈起始部在解剖學(xué)上比主動(dòng)脈瓣膜更位于血管區(qū)域的末端側(cè)。冠動(dòng)脈起始部被從心臟瓣膜區(qū)域除外。如果檢測(cè)到冠動(dòng)脈起始部，則評(píng)價(jià)圓生成部17再次從主動(dòng)脈區(qū)域的像素之中不斷探索主動(dòng)脈區(qū)域中的具有低像素值的像素。在步驟S14中，評(píng)價(jià)圓生成部17檢測(cè)出主動(dòng)脈區(qū)域的特征點(diǎn)作為具有低像素值的像素。特征點(diǎn)存在6個(gè)點(diǎn)。該特征點(diǎn)在解剖學(xué)上被看作心臟瓣膜區(qū)域的特征點(diǎn)。另外，在進(jìn)行了步驟S12之后，控制部29與步驟S13以及14并行，使評(píng)價(jià)圓生成部17進(jìn)行芯線(xiàn)提取處理(步驟S15)。在步驟S15中，評(píng)價(jià)圓生成部17提取出在步驟S12中提取的主動(dòng)脈區(qū)域的芯線(xiàn)。在進(jìn)行了步驟S14和步驟S15之后，控制部29使評(píng)價(jià)圓生成部17進(jìn)行設(shè)定處理(步驟S16)。在步驟S16中，評(píng)價(jià)圓生成部17設(shè)定包含在步驟S14中檢測(cè)出的6個(gè)特征點(diǎn)的三維區(qū)域(子體:sub volume)。例如，三維區(qū)域被設(shè)定為具有與芯線(xiàn)正交的上面和下面的長(zhǎng)方體區(qū)域。所設(shè)定的三維區(qū)域在步驟S17中被進(jìn)行投影處理。因此，將該三維區(qū)域稱(chēng)為投影空間。在進(jìn)行了步驟S16之后，控制部29使評(píng)價(jià)圓生成部17進(jìn)行投影圖像生成處理(步驟S17)。在步驟S17中，評(píng)價(jià)圓生成部17限定于投影空間對(duì)三維圖像實(shí)施投影處理，生成投影圖像。投影處理例如沿著芯線(xiàn)實(shí)施。作為投影處理，可以是最大值投影法、最小值投影法、平均值投影法等現(xiàn)有的任意方法。例如，投影處理可以通過(guò)最小值投影法來(lái)執(zhí)行。在進(jìn)行了步驟S17之后，控制部29使評(píng)價(jià)圓生成部17進(jìn)行評(píng)價(jià)圓生成處理(步驟S18)。在步驟S18中，評(píng)價(jià)圓生成部17與本實(shí)施方式的步驟S3同樣，基于在步驟S17中生成的投影圖像生成評(píng)價(jià)圓。即，評(píng)價(jià)圓生成部17在步驟S17中的投影圖像之中確定3個(gè)尖點(diǎn)，將所確定的3個(gè)尖點(diǎn)間連結(jié)的直線(xiàn)描繪到投影圖像上。由此，生成評(píng)價(jià)圓。其中，變形例2涉及的評(píng)價(jià)圓基于子體的投影圖像而生成。但是，變形例2并不限定于此。例如，評(píng)價(jià)圓也可以基于與對(duì)子體設(shè)定的剖面相關(guān)的剖面圖像而生成。該情況下，評(píng)價(jià)圓生成部17與本實(shí)施方式的步驟S3同樣，基于與對(duì)子體設(shè)定的剖面相關(guān)的剖面圖像生成評(píng)價(jià)圓。以下，將在步驟S18中生成的評(píng)價(jià)圓稱(chēng)為不同種類(lèi)評(píng)價(jià)圓。在進(jìn)行了步驟S18之后，控制部29使評(píng)價(jià)圓生成部17進(jìn)行開(kāi)閉指標(biāo)的決定處理(步驟S19)。在步驟S19中，評(píng)價(jià)圓生成部17針對(duì)構(gòu)成不同種類(lèi)評(píng)價(jià)圓的多個(gè)像素分別決定變形例2涉及的開(kāi)閉指標(biāo)。變形例2涉及的開(kāi)閉指標(biāo)對(duì)應(yīng)于像素值來(lái)決定。具體而言，在處理對(duì)象的像素被分配了由來(lái)于血流的像素值的情況下，評(píng)價(jià)圓生成部17決定為開(kāi)閉指標(biāo)z = 100%。該情況下，處理對(duì)象的像素是瓣尖存在區(qū)域。其中，由來(lái)于血流的像素值是比較高的像素值。另一方面，在處理對(duì)象的像素被分配了由來(lái)于心臟瓣膜的像素值的情況下，評(píng)價(jià)圓生成部17決定為開(kāi)閉指標(biāo)z = 0%。該情況下，處理對(duì)象的像素是瓣尖非存在區(qū)域。由來(lái)于心臟瓣膜的像素值是比較低的像素值。評(píng)價(jià)圓生成部17通過(guò)對(duì)不同種類(lèi)評(píng)價(jià)圓的像素分配所決定的開(kāi)閉指標(biāo)，生成心臟瓣膜區(qū)域重疊的評(píng)價(jià)圓。將該評(píng)價(jià)圓稱(chēng)為瓣膜合成評(píng)價(jià)圓。生成的瓣膜合成評(píng)價(jià)圓由顯示部27顯示。此時(shí)，顯示部27可以通過(guò)與開(kāi)閉指標(biāo)對(duì)應(yīng)的彩色來(lái)顯示瓣膜合成評(píng)價(jià)圓中的心臟瓣膜區(qū)域，也可以灰色來(lái)進(jìn)行顯示。另外，顯示部27也可以表示瓣膜合成評(píng)價(jià)圓中包含的瓣尖存在區(qū)域的像素?cái)?shù)與瓣尖非存在區(qū)域的像素?cái)?shù)的比率。該比率可以通過(guò)色圖(color map)進(jìn)行圖表顯示。如上述那樣，不同種類(lèi)評(píng)價(jià)圓有時(shí)基于MPR圖像生成。圖23是表示不同種類(lèi)評(píng)價(jià)圓117基于MPR圖像生成的情況下的瓣膜合成評(píng)價(jià)圓的顯示例的圖。如圖23所示，顯示部27可以將與同一剖面相關(guān)的MPR圖像和瓣膜合成評(píng)價(jià)圓117并排顯示。剖面的位置能夠由用戶(hù)借助操作部25任意設(shè)定。在剖面的位置被變更的情況下，顯示部27如圖所示那樣，使MPR圖像的剖面的位置與瓣膜合成評(píng)價(jià)圓117的剖面的位置連動(dòng)。根據(jù)變形例2，不需要由用戶(hù)進(jìn)行的評(píng)價(jià)剖面的設(shè)定。因此，與本實(shí)施方式相比，變形例2涉及的圖像處理裝置I能夠進(jìn)一步降低由用戶(hù)進(jìn)行的與瓣膜病相關(guān)的作業(yè)效率。(變形例3)在本實(shí)施方式中，設(shè)心臟瓣膜為主動(dòng)脈瓣膜。因此，瓣尖的數(shù)量為3個(gè)。但是，本實(shí)施方式的瓣尖的數(shù)量不限定于3個(gè)，能夠根據(jù)心臟瓣膜的種類(lèi)適當(dāng)變更。另外，與之相伴，還能夠?qū)昙獾男螤顝娜切巫兏鼮樗倪呅蔚绕渌膸缀螌W(xué)形狀。
例如，二尖瓣膜具有2枚瓣尖。圖24A、圖24B以及圖24C是表示與二尖瓣膜相關(guān)的評(píng)價(jià)圓的具體例的圖。圖24A的評(píng)價(jià)圓描繪出與實(shí)際的二尖瓣膜的形狀比較接近的2枚瓣尖。圖24B的評(píng)價(jià)圓描繪出具有大致相同的大小以及形狀的2枚瓣尖。圖24B的評(píng)價(jià)圓比圖24A的評(píng)價(jià)圓簡(jiǎn)化。圖24C的評(píng)價(jià)圓描繪出具有不同大小及形狀的2枚瓣尖。圖24C的評(píng)價(jià)圓與圖24A的評(píng)價(jià)圓相比更加示意，與圖24B的評(píng)價(jià)圓相比，描繪出與實(shí)際的形狀更接近的瓣尖。與二尖瓣膜相關(guān)的評(píng)價(jià)圓可以根據(jù)用戶(hù)的喜好而從圖24A、圖24B以及圖24C中任意選擇。(變形例4)變形例4涉及的顯示部27如圖25所示,顯示MPR圖像與帶顏色的評(píng)價(jià)圓的合成圖像121。合成圖像121例如是半透明的帶顏色的評(píng)價(jià)圓被重疊于MPR圖像的圖像。通過(guò)合成圖像121的顯示，用戶(hù)能夠通過(guò)一枚圖像來(lái)觀察心臟瓣膜的形態(tài)信息和開(kāi)閉指標(biāo)雙方。另外，通過(guò)將上述實(shí)施方式所公開(kāi)的多個(gè)構(gòu)成要素適當(dāng)組合，能夠形成各種發(fā)明。例如，可以從實(shí)施方式所示的所有構(gòu)成要素中刪除幾個(gè)構(gòu)成要素。并且，可以將不同實(shí)施方式中的構(gòu)成要素適當(dāng)?shù)亟M合。附圖標(biāo) 記說(shuō)明:L...圖像處理裝置；1L...存儲(chǔ)部；13…剖面設(shè)定部；15…輪廓提取部；17...評(píng)價(jià)圓生成部；19…瓣膜像素確定部；21…帶顏色的評(píng)價(jià)圓生成部；211…開(kāi)閉指標(biāo)計(jì)算部；13...顏色信息分配部；23…三維圖像處理部；25…操作部；27…顯示部；29…控制部。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，其特征在于，具備: 存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)與被檢體的心臟區(qū)域有關(guān)的三維圖像； 確定部，通過(guò)圖像處理從上述三維圖像所含的血管區(qū)域中確定出多個(gè)心臟瓣膜； 計(jì)算部，計(jì)算指標(biāo)值，該指標(biāo)值表示上述多個(gè)心臟瓣膜的開(kāi)閉程度；和 顯示部，顯示上述指標(biāo)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于， 上述計(jì)算部針對(duì)上述多個(gè)心臟瓣膜的各心臟瓣膜，按上述心臟的不同部分計(jì)算出上述指標(biāo)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于， 上述顯示部示意地表現(xiàn)上述多個(gè)心臟瓣膜的形狀，并且顯示以亮度或顏色的不同表現(xiàn)了上述指標(biāo)值的示意瓣膜圖 像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于， 還具備設(shè)定部、提取部、第I生成部、確定部以及第2生成部， 上述設(shè)定部對(duì)上述心臟區(qū)域所含有的血管區(qū)域設(shè)定剖面， 上述提取部通過(guò)圖像處理從上述剖面中的上述血管區(qū)域提取出上述血管區(qū)域的輪廓，上述第I生成部基于上述輪廓的形狀生成示意瓣膜圖像，該示意瓣膜圖像示意地表現(xiàn)心臟瓣膜的形狀， 上述確定部按構(gòu)成上述示意瓣膜圖像的每個(gè)像素，沿著既定方向探索上述三維圖像所含的與上述心臟瓣膜有關(guān)的瓣膜像素，確定是否有上述瓣膜像素， 上述第2生成部基于上述示意瓣膜圖像和是否有上述瓣膜像素的信息，生成按每個(gè)像素以顏色表現(xiàn)上述心臟瓣膜的開(kāi)閉程度的顏色圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于， 上述顯示部顯示上述顏色圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于， 上述示意瓣膜圖像示意地表現(xiàn)開(kāi)狀態(tài)下的正常的心臟瓣膜的推斷形狀和閉狀態(tài)下的正常的心臟瓣膜的推斷形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于， 上述第2生成部按上述每個(gè)像素分配顏色信息，該顏色信息對(duì)應(yīng)于與上述被檢體的心臟瓣膜有關(guān)的開(kāi)閉程度和與正常的心臟瓣膜有關(guān)的開(kāi)閉程度之間的差異程度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于， 上述第2生成部針對(duì)多個(gè)心相位生成上述顏色圖像， 上述顯示部動(dòng)態(tài)顯示與上述多個(gè)心相位有關(guān)的顏色圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于， 上述提取部還通過(guò)圖像處理從上述評(píng)價(jià)剖面上的心臟瓣膜區(qū)域提取出上述心臟瓣膜區(qū)域的輪廓， 上述顯示部在上述顏色圖像上重疊上述心臟瓣膜區(qū)域的輪廓來(lái)顯示。
10.一種圖像處理裝置，其特征在于，具備: 存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)與被檢體的心臟區(qū)域有關(guān)的三維圖像； 設(shè)定部，設(shè)定與上述心臟區(qū)域所含的血管區(qū)域交叉的剖面；第I生成部，基于上述三維圖像生成與上述剖面有關(guān)的剖面圖像； 確定部，從上述剖面沿著既定方向探索上述三維圖像所含的與心臟瓣膜有關(guān)的瓣膜像素，按構(gòu)成上述剖面圖像的每個(gè)像素確定上述瓣膜像素的有無(wú)；和 第2生成部，基于上述剖面圖像和上述瓣膜像素的有無(wú)，生成按每個(gè)像素以顏色表現(xiàn)是否有上述瓣膜像素的顏色圖像。
11.一種圖像處理裝置，其特征在于，具備: 存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)與被檢體的心臟區(qū)域有關(guān)的三維圖像； 設(shè)定部，對(duì)上述心臟區(qū)域所含有的血管區(qū)域設(shè)定剖面； 確定部，通過(guò)圖像處理從上述血管區(qū)域中確定出心臟瓣膜； 生成部，生成示意地表現(xiàn)上述心臟瓣膜的形狀的示意瓣膜圖像；和 顯示部，將上述心臟瓣膜進(jìn)行位置調(diào)整后 重疊在上述示意瓣膜圖像上來(lái)顯示。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠提高由醫(yī)生、技師等進(jìn)行的與瓣膜病相關(guān)的作業(yè)效率、診斷精度的圖像處理裝置。圖像處理裝置具有存儲(chǔ)部、確定部、計(jì)算部以及顯示部。存儲(chǔ)部存儲(chǔ)與被檢體的心臟區(qū)域相關(guān)的三維圖像。確定部通過(guò)圖像處理從上述三維圖像所含的血管區(qū)域中確定出多個(gè)心臟瓣膜。計(jì)算部計(jì)算出對(duì)上述多個(gè)心臟瓣膜的開(kāi)閉程度進(jìn)行表示的指標(biāo)值。顯示部顯示指標(biāo)值。
文檔編號(hào)G06F19/00GK103189868SQ20118000293
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者山形佳史, 川崎友寬, 若井智司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社