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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine CT-Datenverarbeitungsvorrichtung und ein
CT-Datenverarbeitungsverfahren
zum Trennen eines Bereichs, der subkutanes Fett anzeigt, von einem
Bereich, der inneres Fett anzeigt, bei CT-(Computertomographie)-Daten
eines zu Untersuchenden.
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Herkömmlich ist
eine Technik bekannt, bei welcher Tomographiedaten eines kleinen
Tiers durch eine Röntgenstrahl-CT-Tomographie
abgebildet werden und das Ausmaß und
die Position von Fett basierend auf den Tomographiedaten analysiert
werden. Fett enthält
subkutanes Fett und inneres Fett, und es gibt manchmal einen Fall,
in welchem sie zur Auswertung voneinander unterschieden werden müssen. Jedoch
sind die CT-Werte von beiden Fetten –250 bis –50, und daher ist es nicht
möglich,
unter Verwendung der CT-Werte zwischen den jeweiligen Fettbereichen
zu unterscheiden.
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Um
mit diesem Problem fertig zu werden, sind verschiedene Verfahren
zum Trennen von Fettbereichen entwickelt worden. Unter ihnen gibt
es ein Verfahren, bei welchem eine Person, die misst, eine Trennungslinie
basierend auf ihrem Eindruck eines CT-Bilds zieht. Da es erforderlich
ist, dass die Person, die misst, eine Trennungslinie zeigt, sind
viele Mannstunden und viel Zeit nötig und ist es nicht effizient,
obwohl eine exakte Trennungslinie gezogen werden kann. Andererseits
ist ein Verfahren bekannt, bei welchem eine Trennungslinie automatisch
durch eine Verarbeitung gezogen wird (siehe beispielsweise die ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung Nr.
2003-339694 ).
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Bei
der Tomographiebild-Verarbeitungsvorrichtung, die in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2003-339694 angegeben
ist, ist die Aufmerksamkeit auf die Muskelschicht zwischen subkutanem
Fett und innerem Fett gerichtet und wird dann die Hautschicht durch
eine Bildverarbeitung entfernt, wird der Bereich einer Muskelschicht
erweitert, um zwischen den jeweiligen Fetten zu trennen, und wird
das subkutane Fett um das Ausmaß der
erweiterten Muskelschicht nach innen erweitert.
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Jedoch
wird bei einer solchen Bildverarbeitungsvorrichtung, wie sie oben
beschrieben ist, der auszuwertende Fettbereich selbst entfernt oder
erweitert. Obwohl sein Effekt durch Erweitern des Fettbereichs darauf
folgend um das Ausmaß an
entferntem Bereich ausgelöscht
wird, gibt es jedoch die Möglichkeit,
dass das zu erhaltende Ergebnis unrichtig sein kann, weil sich der
Fettbereich gegenüber dem
ursprünglichen
in einen anderen verformt. Zusätzlich
wird es dann, wenn eine Trennung nicht genau ist, erforderlich werden,
die Trennung zu modifizieren, und schließlich wird die Arbeitseffizienz
erniedrigt.
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Die
vorliegende Erfindung ist angesichts solcher Umstände entwickelt
worden, und eine Aufgabe von ihr besteht darin, eine CT-Datenverarbeitungsvorrichtung
und ein CT-Datenverarbeitungsverfahren zur
Verfügung
zu stellen, die den subkutanen Fettbereich von dem inneren Fettbereich
bei CT-Daten genau
und effizient trennen können.
- (1) um die oben angegebene Aufgabe zu erreichen,
weist eine CT-Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
einen Zentrums-Berechnungsteil auf, der einen Körperoberflächenbereich eines zu Untersuchenden bei
Tomographie-CT-Daten identifiziert und ein Körperzentrum aus der Form der
Körperoberfläche berechnet,
einen Anfangsstellen-Einstellteil, der eine Wirbelsäulenposition
bei den Tomographie-CT-Daten identifiziert, und eine Anfangsstelle
einstellt, bei welcher eine erste Referenzstelle zur Bestimmung
anfangs auf der Muskelschicht auf der gegenüberliegenden Seite der Wirbelsäulenposition
in Bezug auf das Körperzentrum
angeordnet ist, einen Muskelschicht-Bestimmungsteil, der bestimmt,
ob eine Muskelschicht in einem ersten Bereich vorhanden ist oder
nicht, der basierend auf der ersten Referenzstelle eingestellt ist, und
wenn bestimmt wird, dass die Muskelschicht in dem ersten Bereich
vorhanden ist, eine Stelle auf der Muskelschicht in dem ersten Bereich
als die neue Referenzstelle einstellt und somit bestimmt, ob die
Muskelschicht in dem ersten Bereich vorhanden ist oder nicht, während die
erste Referenzstelle von der Anfangsstelle bewegt wird, und einen
Trennlinien-Berechnungsteil, der eine Trennlinie so berechnet, dass
die Trennlinie, die den subkutanen Fettbereich von dem inneren Fettbereich
trennt, durch die ersten Referenzstellen verläuft.
Wie es oben beschrieben
ist, ist es deshalb, weil die Trennlinie durch Bestimmen, ob die
Muskelschicht vorhanden ist oder nicht, basierend auf dem Körperzentrum
des zu Untersuchenden berechnet wird, möglich, den Fettbereich durch
ein Verfahren genau und effizient zu trennen, das dem Verfahren
zum Ziehen einer Trennlinie durch eine visuelle Erkennung durch
eine Person ähnelt.
Zusätzlich
ist es deshalb, weil die Trennlinie durch Suchen nach der Muskelschicht
in dem basierend auf der Referenzstelle eingestellten Bereich berechnet
wird, möglich,
eine genaue Trennlinie zu berechnen.
- (2) Bei der CT-Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung stellt der Muskelschicht-Bestimmungsteil den ersten Bereich in
einem Bereich ein, der gegenüber
der ersten Referenzstelle in der Bogenrichtung eines Kreises oder
einer Ellipse mit dem Körperzentrum
als Zentrum fortgeschritten ist, und bestimmt, ob die Muskelschicht
vorhanden ist oder nicht.
Wie es oben beschrieben ist, ist
es deshalb, weil der Muskelschicht-Bestimmungsteil den ersten Bereich
bei der Position einstellt, die gegenüber der ersten Referenzstelle
in der Bogenrichtung eines Kreises oder einer Ellipse fortgeschritten
ist, möglich,
die Muskelschicht zu finden und die Trennlinie effizient zu berechnen.
- (3) Bei der CT-Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung berechnet der Trennlinien-Berechnungsteil eine Trennlinie durch Verbinden
der Spuren der ersten Referenzstellen durch Bögen eines Kreises oder einer
Ellipse mit dem Körperzentrum
als Zentrum.
Aufgrund von diesem ist es möglich, eine Trennlinie auf
natürliche
Weise kontinuierlich an dem Gesamten zu berechnen. In einigen Fällen kann
es sein, dass die Muskelschicht bei den Tomographie-CT-Daten entlang
dem Umfang nicht kontinuierlich und teilweise diskontinuierlich
ist. Selbst in einem solchen Fall, in welchem die Muskelschicht
nicht kontinuierlich ist, ist es auch möglich, eine natürliche Trennlinie
durch Verbinden der Stellen auf der Muskelschicht durch Bögen eines Kreises
oder einer Ellipse mit dem Körperzentrum als
Zentrum zu berechnen.
- (4) Bei der CT-Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist weiterhin ein Bestimmungsbedingungs-Einstellteil vorgesehen, der
eine Bedingung zur Bestimmung einstellt, dass eine Muskelschicht
nicht in einem Körperoberflächenbereich
vorhanden ist, um den Körperoberflächenbereich
von der Muskelschicht zu unterscheiden, die vor der Bestimmung beide
den äquivalenten
CT-Wert haben.
Aufgrund von diesem wird selbst dann, wenn es einen
Teilabschnitt gibt, bei welchem es nicht möglich ist, die Muskelschicht
unter Verwendung des CT-Werts von dem Körperoberflächenbereich zu unterscheiden,
weil sie in Kontakt miteinander sind, die Trennlinie nicht derart
bestimmt, dass sie auf dem Körperoberflächenbereich
ist. Als Ergebnis ist es möglich,
die Trennlinie genau zu berechnen.
- (5) Die CT-Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
weist einen Muskelschicht-Bestimmungsteil
auf, der bestimmt, ob eine Muskelschicht in einem zweiten Bereich
vorhanden ist, der basierend auf einer zweiten Referenzstelle eingestellt
ist, und zwar bei Tomographie-CT-Daten, die Tomographie-CT-Daten
am nächsten
sind, für
welche eine Trennlinie, die einen subkutanen Fettbereich von einem
inneren Fettbereich trennt, eines zu Untersuchenden bereits berechnet
worden ist, während
die zweite Referenzstelle zur Bestimmung auf einem Tomographiepfad
bewegt wird, der identisch zu der berechneten Trennlinie ist; und
einen Trennlinien-Berechnungsteil, der eine Trennlinie so berechnet,
dass die Trennlinie durch eine Stelle auf der Muskelschicht in dem
zweiten Bereich verläuft,
wenn bestimmt wird, dass die Muskelschicht in dem zweiten Bereich
vorhanden ist.
Da die Muskelschicht kontinuierlich ist, unterscheidet
sich die Trennlinie der zu berechnenden Tomographie-CT-Daten nicht sehr
von der Trennlinie der benachbarten Tomographie-CT-Daten. Bei der CT-Datenverarbeitungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Trennlinie bei den benachbarten Tomographie-CT-Daten unter
Verwendung der Trennlinie der bereits berechneten Tomographie-CT-Daten
berechnet, und daher ist es möglich,
die Trennlinie genau und effizient zu berechnen.
- (6) Bei CT-Datenverarbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
trennt der Trennlinien-Berechnungsteil den subkutanen Fettbereich
von dem inneren Fettbereich dreidimensional durch Wiederholen einer
Berechnung einer Trennlinie bei allen der zweiten und darauf folgenden
Tomographie-CT-Daten.
Wie es oben beschrieben ist, wird bei
der CT-Datenverarbeitungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung die Berechnung der Trennlinie bei den Nachbar-Tomographie-CT-Daten
unter Verwendung der Trennlinie bei den bereits berechneten Tomographie-CT-Daten
wiederholt, und daher ist es möglich,
jeden Fettbereich unter Verwendung der dreidimensionalen CT-Daten
effizient zu trennen.
- (7) Ein CT-Datenverarbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
veranlasst, dass ein Computer Folgendes ausführt: eine zentrale Berechnungsverarbeitung
zum Berechnen eines Körperzentrums
eines zu Untersuchenden bei Tomographie-CT-Daten; eine Anfangsstellen-Einstellverarbeitung
zum Identifizieren einer Wirbelsäulenposition
bei den Tomographie-CT-Daten und zum Einstellen einer Anfangsstelle,
bei welcher eine erste Referenzstelle zur Bestimmung anfangs auf
einer Muskelschicht auf der gegenüberliegenden Seite der Wirbelsäulenposition
in Bezug auf das Körperzentrum
angeordnet ist; eine Muskelschicht-Bestimmungsverarbeitung zum Bestimmen,
ob eine Muskelschicht in einem ersten Bereich vorhanden ist oder
nicht, der basierend auf der ersten Referenzstelle eingestellt ist,
und wenn bestimmt wird, dass die Muskelschicht im ersten Bereich
vorhanden ist, zum Einstellen einer Stelle auf der Muskelschicht
in dem ersten Bereich als neue erste Referenzstelle, und somit zum
Bestimmen, ob die Muskelschicht in dem ersten Bereich vorhanden
ist oder nicht, während
die erste Referenzstelle von der Anfangsstelle aus bewegt wird;
und eine Trennlinien-Berechnungsverarbeitung
zum Berechnen einer Trennlinie so, dass die Trennlinie, die einen subkutanen
Fettbereich von einem inneren Fettbereich trennt, durch die ersten
Referenzstellen verläuft.
Wie
es oben beschrieben ist, ist es deshalb, weil die Trennlinie durch
Bestimmen, ob die Muskelschicht vorhanden ist oder nicht, basierend
auf dem Körperzentrum
des zu Untersuchenden berechnet wird, möglich, den Fettbereich durch
ein Verfahren genau und effizient zu trennen, das dem Verfahren
eines Ziehens einer Trennlinie durch eine visuelle Erkennung durch
eine Person ähnelt.
Zusätzlich
ist es deshalb, weil die Trennlinie durch Suchen nach der Muskelschicht
in dem basierend auf der Referenzstelle eingestellten Bereich berechnet
wird, möglich,
eine genaue Trennlinie zu berechnen.
- (8) Das CT-Datenverarbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
veranlasst, dass ein Computer Folgendes ausführt: eine Muskelschicht-Bestimmungsverarbeitung
zum Bestimmen, ob eine Muskelschicht in einem zweiten Bereich vorhanden
ist oder nicht, der basierend auf der zweiten Referenzstelle eingestellt
ist, und zwar bei Tomographie-CT-Daten, die Tomographie-CT-Daten
am nächsten
sind, für
welche eine Trennlinie, die einen subkutanen Fettbereich von einem
inneren Fettbereich eines zu untersuchenden trennt, bereits berechnet
worden ist, während die
zweite Referenzstelle zur Bestimmung auf einem Tomographiepfad bewegt
wird, der identisch zu der berechneten Trennlinie ist; und eine Trennlinien-Berechnungsverarbeitung
zum Berechnen einer Trennlinie so, dass die Trennlinie durch eine Stelle
auf dem Muskelbereich in dem zweiten Bereich verläuft, wenn
bestimmt wird, dass die Muskelschicht im zweiten Bereich vorhanden
ist.
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Da
die Muskelschicht kontinuierlich ist, unterscheidet sich die Trennlinie
der zu berechnenden Tomographie-CT-Daten nicht sehr von der Trennlinie der
benachbarten Tomographie-CT-Daten.
Bei dem CT-Datenverarbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
wird die Trennlinie in den benachbarten Tomographie-CT-Daten unter
Verwendung der Trennlinie der bereits berechneten Tomographie-CT-Daten
berechnet, und daher ist es möglich, die
Trennlinie genau und effizient zu berechnen. Als Ergebnis ist es
möglich,
jeden Fettbereich unter Verwendung der dreidimensionalen CT-Daten
mit nahezu keiner Modifikation zu trennen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es deshalb, weil die Trennlinie durch Bestimmen, ob
die Muskelschicht vorhanden ist oder nicht, basierend auf dem Körperzentrum
des zu Untersuchenden berechnet wird, möglich, den Fettbereich durch
ein Verfahren genau und effizient zu trennen, das dem Verfahren
eines Ziehens einer Trennlinie durch eine visuelle Erkennung durch
eine Person ähnelt.
Zusätzlich
ist es deshalb, weil die Trennlinie durch Suchen nach der Muskelschicht
in dem basierend auf der Referenzstelle eingestellten Bereich berechnet
wird, möglich,
eine genaue Trennlinie zu berechnen.
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Es
folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen.
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1 ist
ein konzeptmäßiges Diagramm, das
eine Konfiguration einer Röntgenstrahl-CT-Vorrichtung und einer
CT-Datenverarbeitungsvorrichtung
zeigt.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer CT-Datenverarbeitungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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3A ist
ein Diagramm, das erste Tomographie-CT-Daten zeigt, die abgebildet worden sind, und
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3B ist
ein Diagramm, das zweite und darauf folgende Tomographie-CT-Daten
zeigt, die abgebildet worden sind.
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Grundoperation der CT-Datenverarbeitungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur einer ersten Tomographie-Datenverarbeitung zeigt;
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6A bis 6C sind
Diagramme, die Tomographie-CT-Daten Schritt für Schritt entlang der Verarbeitung
zeigen.
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7 ist ein teilweise vergrößertes schematisches
Diagramm einer Abbildung der Tomographie-CT-Daten.
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8 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur einer kontinuierlichen Tomographie-Datenverarbeitung
zeigt.
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9 ist
ein Bild, das das Ergebnis einer Trennverarbeitung eines Fettbereichs
zeigt.
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Es
folgt eine detaillierte Beschreibung der Erfindung.
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Beste Arten zum Ausführen der Erfindung
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
vorliegenden erfindungsgemäß unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Um ein Verstehen
der Beschreibung zu erleichtern, sind dieselben Bezugszeichen mit
denselben Komponenten in jeder Zeichnung zugeordnet, und eine doppelte Beschreibung
ist weggelassen.
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(Konfiguration der Vorrichtung)
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1 ist
ein konzeptmäßiges Diagramm, das
eine Konfiguration einer Röntgenstrahl-CT-Vorrichtung 5 und
einer CT-Datenverarbeitungsvorrichtung 10 zeigt. Die Röntgenstrahl-CT-Vorrichtung 5 hat
eine Mikrofokus-Röntgenstrahlquelle,
bei welcher die Fokusgröße eines
Röntgenstrahls
in Einheiten von Mikron ist, und einen zweidimensionalen Röntgenstrahldetektor,
und wandelt durch eine Ebene empfangene Röntgenstrahlen in elektrische
Signale um, um ein Bild zu erhalten. Bei einer Detektion kann die
Pixelgröße von Tomographiedaten
zwischen beispielsweise 20 μm
und 135 μm
eingestellt werden. Die Röntgenstrahlquelle
und der Detektor sind an einem Dreharm angebracht, der sich 360
Grad um eine vorbestimmte Drehachse dreht. Die Röntgenstrahl-CT-Vorrichtung 5 hat
eine Stützbasis
zum Platzieren eines zu Untersuchenden, wie beispielsweise einer
Ratte, einer Maus, etc., und die Stützbasis wird verschoben und
durch eine Rollengerüstöffnung in die
Röntgenstrahl-CT-Vorrichtung 5 getan.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine funktionelle Konfiguration der CT-Datenverarbeitungsvorrichtung 10 zeigt.
Die CT-Datenverarbeitungsvorrichtung 10 enthält einen Sende/Empfangs-Teil 11,
einen Speicherteil 12, einen Vorverarbeitungsteil 13,
einen Zentrums-Berechnungsteil 14, einen Berechnungsteil
für eine
geschlossene Kurve 15, einen Bestimmungsbedingungs-Einstellteil 16,
einen Anfangsstellen-Einstellteil 17,
einen Muskelschicht-Bestimmungsteil 18, einen Trennlinien-Berechnungsteil 19, einen
Steuerteil 20, einen Anzeigeteil 21, einen Eingabeteil 22 und
einen Steuerbus N. Der Steuerbus N ist eine konzeptmäßig gezeigte
Amtsleitung, die für ein
Senden/Empfangen von Signalen und Daten zwischen jeweiligen Teilen
verwendet wird. 3A ist ein Diagramm, das erste
Tomographie-CT-Daten zeigt, die abgebildet worden sind, und 3B ist
ein Diagramm, das zweite und spätere
Tomographie-CT-Daten zeigt, die abgebildet worden sind. Der durchgezogene
dreieckförmige
Pfeil in den 3A und 3B zeigt
die Richtung einer Bewegung einer Referenzstelle 47 bis
jetzt an und der V-förmige
Pfeil zeigt einen gegenwärtigen
Bereich 48 an. Dies gilt auch für die nachfolgenden Zeichnungen.
Die Funktion jedes Teils wird unter Verwendung dieser Zeichnungen
beschrieben werden. Übrigens
ist in den 3A und 3B der
Luftbereich der Annehmlichkeit halber durch eine helle Farbe gezeigt.
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Der
Sende/Empfangs-Teil 11 ist eine Schnittstelle und sendet
und empfängt
Signale zu und von der Röntgenstrahl-CT-Vorrichtung 5 und
empfängt Daten
von der Röntgenstrahl-CT-Vorrichtung 5.
Der Speicherteil 12 ist durch einen Speicher oder eine
externe Speichervorrichtung, wie beispielsweise eine Festplatte,
etc., gebildet und speichert Daten und Programme.
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Der
Vorverarbeitungsteil 13 ist durch eine CPU gebildet und
führt die
Verarbeitung aus, die im Voraus für eine Bestimmungsverarbeitung
nötig ist. Beispielsweise
liest der Vorverarbeitungsteil 13 Tomographie-CT-Daten
aus dem Speicherteil 12 und führt eine Verarbeitung zum Ändern von
Daten bei einem Teilabschnitt in Kontakt mit Luft zu dem CT- Wert von Luft oder
eine Verarbeitung zum Ändern
von Daten in dem Bereich der Stützbasis
zu dem CT-Wert von Luft aus.
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Der
Zentrums-Berechnungsteil 14 identifiziert einen Körperoberflächenbereich 31 eines
zu Untersuchenden bei den Tomographie-CT-Daten, wie es in 3A gezeigt
ist, und berechnet ein Körperzentrum 41 aus
der Form der Körperoberfläche. Der
Körperoberflächenbereich 31 hat
einen CT-Wert von 50 bis 100 und ist durch den CT-Wert identifiziert. Anders
ausgedrückt
ist der Bereich in Kontakt mit Luft oder dem Bereich nach der Stützbasisverarbeitung
und kann den Körperoberflächenbereich 31 durch
Identifizieren des Bereichs mit dem CT-Wert des Körperoberflächenorgans
identifizieren. Dann werden der maximale Wert und der minimale Wert
in dem Körperoberflächenbereich 31 in
Bezug auf Komponenten von zwei Achsen, die senkrecht zueinander
sind, berechnet und wird eine Stelle bei dem Mittelwert zwischen
dem maximalen Wert und dem minimalen Wert für jede Achse extrahiert. Diese
Stelle kann als das Körperzentrum 41 angesehen
werden und wenn die Kontur des Körpers
als Ellipse erfasst wird, wird dieses das Zentrum der Ellipse sein.
Der Zentrums-Berechnungsteil 14 ist durch eine CPU gebildet.
Bei dem oben angegebenen Verfahren wird das Zentrum der Ellipse
in Kontakt mit der Körperoberfläche durch
Betrachten von ihm als das Körperzentrum 41 gesucht,
jedoch kann es Verfahren zum Suchen des Körperzentrums 41 geben,
die andere als dasjenige sind, das oben beschrieben ist.
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Der
Berechnungsteil für
eine geschlossene Kurve 15 berechnet eine geschlossene
Kurve 43 in Kontakt mit der Körperoberfläche basierend auf dem Körperzentrum 41.
Beispielsweise berechnet, wie es in 3A gezeigt
ist, der Berechnungsteil für
eine geschlossene Kurve 15 einen Kreis mit dem Körperzentrum 41 als
Zentrum als geschlossene Kurve. In einem solchen Fall wird ein Kreis
in Kontakt mit dem Körperoberflächenbereich 31 gesucht.
Die geschlossene Kurve 43 kann eine Ellipse mit dem Körperzentrum 41 als
Zentrum sein. In einem solchen Fall kann beispielsweise eine Ellipse
in Kontakt mit dem Körperoberflächenbereich
durch Einstellen ihrer kleineren Achse in der Richtung in Richtung
zu der Stelle berechnet werden, die dem Körperzentrum in dem Körperoberflächenbereich
am nächsten
ist, und ihrer Hauptachse in der Richtung senkrecht dazu. Die geschlossene
Kurve 43 wird beim Einstellen eines Bereichs verwendet,
in welchem die Muskelschicht 37 bestimmt wird. Insbesondere
ist es dann, wenn ein Kreis oder eine Ellipse als die geschlossene
Kurve 43 verwendet wird, möglich, eine biologisch natürliche Trennlinie
zu ziehen. Der Berechnungsteil für
eine geschlossene Kurve 15 ist durch eine CPU gebildet.
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Vor
einer Bestimmung stellt der Bestimmungszustands-Einstellteil 16 den Zustand
so ein, dass bestimmt wird, dass die Muskelschicht 37 nicht im
Körperoberflächenbereich
vorhanden ist. Die Muskelschicht und der Körperoberflächenbereich haben nahezu denselben
CT-Wert und es ist nicht möglich,
zwischen ihnen unter Verwendung des CT-Werts zu unterscheiden. Beispielsweise
stellt der Bestimmungszustands-Einstellteil 16 so ein,
dass der CT-Wert des Körperoberflächenbereichs
zu dem CT-Wert von Luft nur während
der Periode einer Bestimmungsverarbeitung geändert wird. Aufgrund von diesem
wird selbst dann, wenn ein Teilabschnitt existiert, in welchem die
Muskelschicht 37 in Kontakt mit dem Körperoberflächenbereich 31 ist
und ihre Bereiche unter Verwendung des CT-Werts nicht unterschieden
werden können,
es nicht bestimmt, dass eine Trennlinie in dem Körperoberflächenbereich 31 vorhanden
ist. Als Ergebnis kann eine Trennlinie genau berechnet werden. Der
Bestimmungsbedingungs-Einstellteil 16 ist durch eine CPU
gebildet.
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Der
Anfangsstellen-Einstellteil 17 identifiziert eine Wirbelsäulenposition 45 unter
Verwendung von Tomographie-CT-Daten.
Dann stellt der Anfangsstellen-Einstellteil 17 eine Anfangsstelle 46 ein,
um zu bestimmen, ob die Muskelschicht 37 auf der Muskelschicht 37 auf
der gegenüberliegenden
Seite der Wirbelsäulenposition 45 in
Bezug auf das Körperzentrum 41 vorhanden
ist oder nicht. Der CT-Wert der Wirbelsäule ist etwa 1000 und daher
ist es möglich, einen
Wirbelsäulenbereich 33 durch
den CT-Wert zu identifizieren. Dann wird die Anfangsstelle 46 auf
der gegenüberliegenden
Seite in Bezug auf das Körperzentrum 41 mit
dem Zentrum des Wirbelsäulenbereichs 33 als
die Wirbelsäulenposition 45 eingestellt. Aufgrund
von diesem ist es möglich,
die Muskelschicht 37 mit dem Wirbelsäulenbereich 33 als
Ziel zu verfolgen. Durch Verwenden des Wirbelsäulenbereichs 33 als
Ziel ist es möglich,
auf einfache Weise zu bestimmen, ob die Bestimmung bezüglich eines Vorhandenseins
oder Nichtvorhandenseins der Muskelschicht 37 beendet ist
oder nicht. Wenn eine Anfangsstelle auf der Bauchseite eingestellt
wird, wird eine Stelle, die um eine vorbestimmte Anzahl von Pixeln
von der Grenze des Körperoberflächenbereichs 31 und
dem Luftbereich aus näher
zu dem Zentrum ist, als die Anfangsstelle eingestellt. Die Anfangsstelle 46 wird
im Wesentlichen eine Stelle auf der Muskelschicht um den Nabel sein.
Der Anfangsstellen-Einstellteil 17 ist durch eine CPU gebildet.
Eine Einstelleinrichtung einer Anfangsstelle ist nicht auf diejenige
beschränkt,
die oben beschrieben ist, und irgendeine Einrichtung, die eine Anfangsstelle
auf der Muskelschicht 37 auf der Bauchseite einstellt, kann
akzeptiert werden.
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Der
Muskelschicht-Bestimmungsteil 18 bestimmt, ob eine Muskelschicht
in dem Bereich (dem ersten Bereich) vorhanden ist oder nicht, der
durch die Referenzstelle 47 bestimmt ist, während die
Referenzstelle 47 (die erste Referenzstelle) zur Bestimmung
sowohl in Uhrzeigerrichtung als auch in Gegenuhrzeigerrichtung von
der Anfangsstelle 46 aus in Richtung zu dem Wirbelsäulenbereich 33 bewegt wird.
Die Referenzstelle 47 (die erste Referenzstelle) ist eine
Referenzstelle beim Bestimmen, ob die Muskelschicht vorhanden ist
oder nicht. Der Bereich 48 (der erste Bereich) enthält eine
Stelle, die um einen vorbestimmten zentralen Winkel θ mit dem
Körperzentrum 41 als
Zentrum in der Bogenrichtung einer der geschlossenen Kurve 43 ähnlichen
Kurve von der Referenzstelle 47 aus fortgeschritten ist,
und ist ein Bereich, der seine Breite in der radialen Richtung von dem
Körperzentrum 41 aus
hat. Wenn der Muskelschicht-Bestimmungsteil 18 bestimmt,
dass die Muskelschicht 37 in dem Bereich 48 vorhanden
ist, wird die Referenzstelle 47 in einer konstanten Richtung um
den vorbestimmten zentralen Winkel θ mit dem Mittelpunkt der Muskelschicht 37 in
dem Bereich 48 als die neue Referenzstelle 47 bewegt.
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Wie
es oben beschrieben ist, ist es möglich, den Fettbereich sowohl
genau als auch effizient durch ein Verfahren zu trennen, das ähnlich einem derartigen
ist, bei welchem eine Person eine Trennlinie durch eine visuelle
Erkennung zieht, um das Vorhandensein der Muskelschicht 37 entlang
der geschlossenen Kurve 43 basierend auf der Form der Körperoberfläche zu bestimmen.
Selbst wenn die Muskelschicht 37 nicht auf einem Bogen
einer ähnlichen
Kurve der geschlossenen Kurve 43 vorhanden ist, ist es
deshalb, weil eine Trennlinie durch Suchen der Muskelschicht 37 in
dem Bereich 48 mit seiner Breite in der radialen Richtung
von dem Körperzentrum 41 aus
berechnet wird, möglich,
eine genaue Trennlinie zu berechnen. Der Muskelschicht-Bestimmungsteil 18 bewegt
die Referenzstelle 47 auf der geschlossenen Kurve in der
konstanten Richtung um den vorbestimmten zentralen Winkel jedes
Mal mit dem Körperzentrum
als Zentrum. Da die Referenzstelle 47 um den vorbestimmten
zentralen Winkel bewegt wird, wie es oben beschrieben ist, ist es
möglich,
eine Trennlinie effizient durch richtiges Einstellen des vorbestimmten
zentralen Winkels zu berechnen. Der bevorzugte Winkel des vorbestimmten
zentralen Winkels ist etwa 5 Grad. Der zentrale Winkel muss nicht
notwendigerweise konstant sein, wie es oben beschrieben ist. Der
Muskelschicht-Bestimmungsteil 18 bestimmt,
ob die Muskelschicht 37 vorhanden ist oder nicht, bei der
Einstellung, dass die Muskelschicht 37 nicht in dem Körperoberflächenbereich 31 vorhanden
ist, wie es oben beschrieben ist.
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Zusätzlich bestimmt
der Muskelschicht-Bestimmungsteil 18, ob die Muskelschicht 37 in
Kontakt mit einem Inneren 38 (Organgewebe) ist oder nicht. Diese
Bestimmung wird basierend auf der Größe des Bereichs durchgeführt, der
den CT-Wert äquivalent zu
demjenigen der Muskelschicht 37 hat. Anders ausgedrückt wird
dann, wenn bestimmt wird, dass die Muskelschicht 37 vorhanden
ist, die merklich dicker als eine allgemeine Muskelschicht ist,
bestimmt, dass die Muskelschicht 37 in Kontakt mit dem
Inneren 38 ist. Weiterhin wird dann, wenn bestimmt wird, dass
die Muskelschicht 37 in Kontakt mit dem Inneren 38 ist,
eine nach innen zu der Seite der Muskelschicht 37 von der
Seite des Körperoberflächenbereichs 31 aus
um einige Pixel bewegte Stelle als die Referenzstelle 47 eingestellt.
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Wie
es in 3B gezeigt ist, verwendet der Muskelschicht-Bestimmungsteil 18 bereits
verarbeitete Daten, wenn kontinuierliche Tomographiedaten dreidimensional
analysiert werden. Anders ausgedrückt bewegt der Muskelschicht-Bestimmungsteil 18 eine
Referenzstelle 47a (eine zweite Referenzstelle) auf einem
Pfad 50 identisch zu demjenigen der berechneten Trennlinie,
wenn die Tomographie-CT-Daten verarbeitet werden, die den Tomographie-CT-Daten
am nächsten
sind, deren Trennlinie bereits berechnet worden ist. Die Bewegungsrichtung
ist sowohl in Uhrzeigerichtung als auch in Gegenuhrzeigerrichtung.
Ein Bereich 48a (ein zweiter Bereich) ist ein Bereich,
der seine Breite in der radialen Richtung von dem Körperzentrum
aus mit der Referenzstelle 47a als Zentrum hat. Da die
Muskelschicht 37 kontinuierlich ist, unterscheidet sich
die Trennlinie der zu berechnenden Tomographie-CT-Daten nicht sehr
von der Trennlinie der benachbarten Tomographie-CT-Daten. Da die
Trennlinie der benachbarten Tomographie-CT-Daten unter Verwendung
der bereits berechneten Trennlinie der Tomographie-CT-Daten berechnet
ist, ist es möglich, die
Trennlinie sowohl genau als auch effizient zu berechnen. Als Ergebnis
ist es möglich,
jeden Fettbereich mit den dreidimensionalen CT-Daten mit nahezu
keiner Modifikation zu trennen. Übrigens
sind die benachbarten Tomographie-CT-Daten Tomographie-CT-Daten,
die kontinuierlich zu den bereits verarbeiteten Tomographie-CT-Daten bezüglich der
Dickenrichtung des Tomogramms sind. Der Muskelschicht-Bestimmungsteil 18 ist
durch eine CPU gebildet.
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Zusätzlich bestimmt
der Muskelschicht-Bestimmungsteil 18, ob die erste Tomographie-Datenverarbeitung
und die kontinuierliche Tomographie-Datenverarbeitung beendet sind
oder nicht, durch Bestimmen, ob der Wirbelsäulenbereich 33 in dem
Bereich 48 oder dem Bereich 48a ist oder nicht. Ob
der Wirbelsäulenbereich 33 vorhanden
ist oder nicht, wird unter Verwendung des CT-Werts bestimmt.
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Der
Trennlinien-Berechnungsteil 19 berechnet eine Trennlinie,
die Stellen auf der Muskelschicht 37 verbindet, wenn bestimmt
wird, dass die Muskelschicht 37 in dem Bereich 48a ist.
Wenn bestimmt wird, dass die Muskelschicht 37 vorhanden
ist, wird die zentrale Stelle der Muskelschicht 37 im Speicherteil 12 gespeichert
und wird eine Trennlinie, die durch die gespeicherte Stelle verläuft, später berechnet. Die
mittlere Stelle bzw. der Mittelpunkt der Muskelschicht 37 ist
die mittlere Stelle bzw. der Mittelpunkt eines Segments, das durch
eine Überlagerung
der Muskelschicht 37 und einer geraden Linie, die das Körperzentrum
und die Referenzstelle 47a verbindet, ausgebildet ist.
Dann berechnet der Trennlinien-Berechnungsteil 19 eine
Trennlinie durch Verbinden der Mittelpunkte auf der Muskelschicht
durch Bögen
eines Kreises mit dem Körperzentrum 41 als
Zentrum. Aufgrund von diesem ist es möglich, eine Trennlinie auf
natürliche
Weise kontinuierlich insgesamt zu berechnen. Selbst dann, wenn die
Muskelschicht 37 entlang dem Umfang nicht kontinuierlich
und teilweise diskontinuierlich ist, ist es auch möglich, eine
natürliche
Trennlinie durch Verbinden der Stellen auf der Muskelschicht 37 durch
Bögen eines
Kreises oder einer Ellipse mit dem Körperzentrum 41 als
Zentrum zu berechnen.
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Der
Trennlinien-Berechnungsteil 19 wiederholt die Berechnung
einer Trennlinie bei den zweiten und nachfolgenden Tomographie-CT-Daten,
wenn die CT-Daten dreidimensional analysiert werden. Dann trennt
der Trennlinien-Berechnungsteil 19 den subkutanen
Fettbereich von dem inneren Fettbereich in den dreidimensionalen
CT-Daten. Der Trennlinien-Berechnungsteil 19 ist durch
eine CPU gebildet.
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Der
Steuerteil 20 ist durch eine CPU gebildet und steuert jeden
Teil. Der Anzeigeteil 21 ist beispielsweise ein LCD-Monitor und zeigt
CT-Daten als Tomogramm oder dreidimensionales Bild an oder zeigt
CUI, GUI für
eine Operation an. Der Eingabeteil 22 ist durch eine Zeigevorrichtung,
wie beispielsweise eine Tastatur, eine Maus etc., gebildet und wird dann
verwendet, wenn ein Anwender eine Eingabe durchführt.
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(Verarbeitungsbetrieb)
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Als
Nächstes
wird die Operation der so konfigurierten CT-Datenverarbeitungsvorrichtung 10 beschrieben
werden. Als Beispiel wird die Operation beim Trennen des subkutanen
Fettbereichs von einem inneren Fettbereich einer Ratte beschrieben. 4 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Grundbetrieb der CT-Datenverarbeitungsvorrichtung 10 zeigt.
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Die
CT-Datenverarbeitungsvorrichtung 10 akkumuliert CT-Daten,
die durch die Röntgenstrahl-CT-Vorrichtung 5 abgebildet
sind, im Speicherteil 12 im Voraus. Die CT-Datenverarbeitungsvorrichtung 10 führt zuerst
eine erste Tomographie-Datenverarbeitung unter Verwendung der akkumulierten CT-Daten
aus (Schritt S1). Die erste Tomographie-Datenverarbeitung bezieht
sich auf die erste Tomographie-CT-Datenverarbeitung beim Ausführen einer
dreidimensionalen Analyse. Die erste Tomographie-Datenverarbeitung wird später beschrieben werden.
Als Nächstes
wird eine kontinuierliche Tomographie-Datenverarbeitung ausgeführt (Schritt S2).
Die kontinuierliche Tomographie-Datenverarbeitung bezieht sich auf
die zweite und eine spätere
Tomographie-CT-Datenverarbeitung.
Die kontinuierliche Tomographie-Datenverarbeitung
wird später
beschrieben werden. Dann wird bestimmt, ob die Verarbeitung von
allen Tomographiedaten zum Ausführen einer
dreidimensionalen Analyse beendet ist oder nicht (Schritt S3). Wenn
bestimmt wird, dass die Verarbeitung von allen Tomographiedaten
noch nicht beendet ist, springt die Prozedur zurück zum Schritt S2. Wenn bestimmt
wird, dass die Verarbeitung von allen Tomographiedaten beendet ist,
wird die Verarbeitung beendet.
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Als
Nächstes
werden die spezifischen Inhalte der ersten Tomographie-Datenverarbeitung
beschrieben werden. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das
die Prozedur der ersten Tomographie-Datenverarbeitung zeigt. Zuerst liest
die CT-Datenverarbeitungsvorrichtung 10 Ziel-Tomographie-CT-Daten
aus den im Speicherteil 12 akkumulierten CT-Daten (Schritt
T1). Dann wird eine Vorverarbeitung ausgeführt (Schritt T2). Die Vorverarbeitung
bezieht sich auf eine Verarbeitung zum Ändern der Daten des Teilabschnitts
benachbart zu Luft in den CT-Wert von Luft oder eine Verarbeitung
zum Ändern
der Daten des Bereichs der Stützbasis
in den CT-Wert von Luft.
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Die 6A bis 6C sind
Diagramme, die vorverarbeitete Tomographie-CT-Daten Schritt für Schritt
entlang der Prozedur der Verarbeitung zeigen. In den 6A bis 6C ist
das Verarbeitungsverfahren bis zu einer Bestimmung Schritt für Schritt
gezeigt, ob die Muskelschicht vorhanden ist oder nicht. In den 6A bis 6C ist
der Bereich von Luft der Annehmlichkeit halber durch eine helle
Farbe gezeigt. Für
die vorverarbeiteten Tomographie-CT-Daten wird zuerst das Körperzentrum
berechnet (Schritt T3). Anders ausgedrückt wird der Körperoberflächenbereich 31 unter
Verwendung des CT-Werts identifiziert und werden der maximale Wert
und der minimale Wert der Komponenten von zwei Achsen, die rechtwinklig
zueinander sind, in dem Körperoberflächenbereich 31 gemessen.
Dann wird der Mittelpunkt zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen
Wert von jeder der Achsen als das Körperzentrum 41 extrahiert.
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Als
Nächstes
wird die geschlossene Kurve 43 in Kontakt mit dem Körperoberflächenbereich 31 berechnet
(Schritt T4). Hier wird ein Fall beschrieben, in welchem die geschlossene
Kurve 43 ein Kreis ist. Wenn die geschlossene Kurve ein
Kreis ist, kann die geschlossene Kurve 43 durch Finden
der Stelle am Nächsten
zu dem Körperzentrum 41 in
dem Körperoberflächenbereich 31 berechnet
werden. Dann wird sie so eingestellt, dass die Muskelschicht 37 nicht
in dem Körperoberflächenbereich 31 vorhanden
ist, und zwar vor der Bestimmungsverarbeitung der Muskelschicht
(Schritt T5). Diese Einstellung wird beispielsweise durch Ändern des
CT-Werts des Körperoberflächenbereichs 31 zu
dem CT-Wert von Luft nur während
der Periode einer Bestimmungsverarbeitung ausgeführt.
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Dann
wird die Wirbelsäulenposition 45 bei den
Tomographie-CT-Daten
identifiziert und wird die Startstelle 46 auf der geschlossenen
Kurve 43 auf der gegenüberliegenden
Seite in Bezug auf das Körperzentrum 41 durch
Bezugnahme auf die Wirbelsäulenposition 45 eingestellt
(Schritt T6). Die Berechnung der Wirbelsäulenposition 45 wird
durch Identifizieren des Wirbelsäulenbereichs 33 unter
Verwendung des CT-Werts und beispielsweise durch Finden des Zentrums
des Wirbelsäulenbereichs 33 als
die Wirbelsäulenposition 45 ausgeführt. Die
Anfangsstelle 46 wird durch Finden der Schnittstelle der
geraden Linie, die die Wirbelsäulenposition 45 und
das Körperzentrum 41 verbindet,
und der Grenze des Körperoberflächenbereichs 31 und
durch Bewegen der Schnittstelle in Richtung zu dem Zentrum um ein Paar
Pixel identifiziert. Als Nächstes
wird der Bereich 48 (ein erster Bereich) eingestellt (Schritt
T7). Beispielsweise wird eine Stelle, die um einen zentralen Winkel
von 5 Grad fortgeschritten ist, in der Bogenrichtung einer der geschlossenen
Kurve 43 ähnlichen Kurve
basierend auf der Referenzstelle 47 (einer ersten Referenzstelle)
gesucht und wird ein Bereich bestimmt, der eine feste Breite in
der radialen Richtung des Körperzentrums 41 mit
der Stelle als Zentrum hat. Wenn die geschlossene Kurve 43 ein
Kreis ist, wird der Bereich 48 bei der Position eingestellt,
die um den zentralen Winkel θ auf
den Bogen eines Kreises mit einem Radius r von dem Körperzentrum 41 aus
fortgeschritten ist. Dann wird eine Bestimmung durch Bewegen der
Referenzstelle 47 durchgeführt. Der durchgezogene dreieckförmige Pfeil
in 6C zeigt die Bewegungsrichtung der Referenzstelle 47 bis
dahin und der V-förmige
Pfeil zeigt den aktuellen Bereich 48. Dies gilt auch für die nachfolgenden Zeichnungen.
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Die 7A bis 7C sind
teilweise vergrößerte schematische
Diagramme von Bildern bzw. Abbildungen der Tomographie-CT-Daten. Die Bestimmungsverarbeitung
wird unter Verwendung dieser Zeichnungen beschrieben werden. Bei
der Bestimmungsverarbeitung wird zuerst bestimmt, ob die Muskelschicht 37 in
dem Bereich 48 vorhanden ist oder nicht, während die
Referenzstelle 47 in einer konstanten Richtung auf der
geschlossenen Kurve 43 bewegt wird (Schritt T8). Der Bereich 48 (ein
erster Bereich) enthält
eine Stelle, die um den vorbestimmten zentralen Winkel θ mit dem
Körperzentrum 41 als
Zentrum in der Bogenrichtung einer ähnlichen Kurve der geschlossenen
Kurve 43 von der Referenzstelle 47 aus fortgeschritten
ist, und ist ein Bereich, der seine Breite in der radialen Richtung
von dem Körperzentrum 41 aus
hat. Wie es oben beschrieben ist, ist der Bereich 48 vorzugsweise
ein Bereich mit einer Stelle, die um den zentralen Winkel θ in der
Bogenrichtung von der Referenzstelle 47 aus als Zentrum
fortgeschritten ist, jedoch muss diese Stelle nicht notwendigerweise
das Zentrum sein. Vorzugsweise ist die Größe des Bereichs im Voraus eingestellt,
und es ist ausreichend, wenn der Bereich auf den maximalen Bereich
eingestellt ist, in welchem die Muskelschicht empirisch vorhanden
sein kann. 7A zeigt schematisch den Fall,
in welchem die Muskelschicht 37 auf der Seite des Körperzentrums 41 gefunden
wird, wenn der Bereich 48 gesucht wird. Wie es in 7A gezeigt
ist, wird dann, wenn die Muskelschicht 37 gefunden wird,
die Referenzstelle 47 auf einen Mittelpunkt 49 der
Muskelschicht 37 auf der Linie in der radialen Richtung
von dem Körperzentrum 41 aus
eingestellt.
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Wenn
bestimmt wird, dass die Muskelschicht 37 nicht in dem Bereich 48 vorhanden
ist, wird die Referenzstelle 47 virtuell auf eine Stelle
eingestellt, die um den vorbestimmten zentralen Winkel θ von der
Referenzstelle 47 auf den Bogen einer ähnlichen Kurve der geschlossenen
Kurve 43 fortgeschritten ist (Schritt T9). Dann geht die
Prozedur weiter zu einem Schritt T13.
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Die
Muskelschicht 37 ist entlang dem Umfang nicht notwendigerweise
kontinuierlich vorhanden und kann teilweise diskontinuierlich sein. 7B zeigt
schematisch den Fall, in welchem die Referenzstelle 47 durch
den diskontinuierlichen Teilabschnitt der Muskelschicht 37 verläuft. Wie
es in 7B gezeigt ist, wird dann, wenn
bestimmt wird, dass die Muskelschicht 37 nicht im Bereich 48 vorhanden
ist, die Referenzstelle 47 direkt zu der nächsten Position fortgeschaltet
und wird die Referenzstelle 47 virtuell bei der Position
ausgedruckt, die um den zentralen Winkel θ auf dem Bogen eines Kreises
mit einem Radius r von dem Körperzentrum 41 aus
fortgeschritten ist. Dann wird die Muskelschicht 37 in
dem Bereich 48 gesucht, der um den zentralen Winkel θ auf dem Bogen
eines Kreises mit dem Radius r von dieser Position aus weiter fortgeschaltet
ist, und wenn die Muskelschicht 37 vorhanden ist, wird
die mittlere Stelle bzw. der Mittelpunkt 49 der Muskelschicht 37 als
die Referenzstelle 47 nach einer Bewegung eingestellt.
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Wenn
andererseits bestimmt wird, dass die Muskelschicht 37 in
dem Bereich 48 vorhanden ist, wird bestimmt, ob die Muskelschicht 37 in
Kontakt mit dem Inneren 38 (Organgewebe) ist oder nicht
(Schritt T10). Diese Bestimmung wird basierend auf der Größe des Bereichs
durchgeführt,
der den CT-Wert äquivalent
zu demjenigen der Muskelschicht 37 hat. Anders ausgedrückt wird
dann, wenn bestimmt wird, dass die Muskelschicht 37 vorhanden
ist, die merklich dicker als eine allgemeine Muskelschicht ist,
bestimmt, dass die Muskelschicht 37 in Kontakt mit dem Inneren 38 ist.
Wenn bestimmt wird, dass die Muskelschicht 37 nicht in
Kontakt mit dem Inneren 38 (Organgewebe) ist, wird die
Referenzstelle 47 (Schritt T11) und die neue Referenzstelle 47 im
Speicherteil 12 gespeichert. Es ist vorzuziehen, den Mittelpunkt als
die neue Referenzstelle 47 einzustellen, jedoch gibt es
keine Beschränkung
darauf. Wenn bestimmt wird, dass die Muskelschicht 37 in
Kontakt mit dem Inneren (Organgewebe) 38 ist, wird eine
Stelle, die nach innen zu der Muskelschicht 37 von der
Seite des Körperoberflächenbereichs 31 aus
um einige Pixel bewegt ist, zu der Referenzstelle 47 eingestellt (Schritt
T12). Das Ausmaß einer
Bewegung um einige Pixel kann durch beispielsweise die empirischen Regeln
bestimmt werden.
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Es
kann den Fall geben, bei welchem die Muskelschicht 37 kontinuierlich
mit dem Körperoberflächenbereich 31 in
Abhängigkeit
von den Tomographie-CT-Daten ist, wie es in 7C gezeigt
ist. Die Muskelschicht und der Körperoberflächenbereich
haben nahezu denselben CT-Wert. In einem solchen Fall werden nicht
nur die Muskelschicht 37, sondern auch der Körperoberflächenbereich 31 zwischen
der Referenzstelle 47 und dem Bereich 48 gefunden,
und es könnte
bestimmt werden, dass die zwei Muskelschichten 37 vorhanden
sind. Um zu verhindern, dass ein solches Ereignis auftritt, wird
im Voraus eine derartige Einstellung gemacht, dass bestimmt wird, dass
die Muskelschicht 37 nicht in dem Körperoberflächenbereich 31 vorhanden
ist. Aufgrund von diesem wird die Bestimmung selbst bei einem Teilabschnitt
nicht verwirrt, bei welchem die Muskelschicht zu verzweigen scheint.
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Als
Nächstes
wird bestimmt, ob der Wirbelsäulenbereich 33 in
dem Bereich 48 vorhanden ist oder nicht, wenn bestimmt
wird, ob die Muskelschicht 37 vorhanden ist (Schritt T13).
Wenn bestimmt wird, dass der Wirbelsäulenbereich 33 nicht
in dem Bereich 48 vorhanden ist, springt die Prozedur zurück zum Schritt
T7. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Wirbelsäulenbereich 33 in
dem Bereich 48 vorhanden ist, wird eine Trennlinie durch
Verbinden der Stellen bzw. Punkte auf der Muskelschicht 37 berechnet
(Schritt T14) und wird die Prozedur zurückgebracht. Die Berechnung
der Trennlinie wird durch Verbinden der Spuren der Referenzstellen 47 durchgeführt. Auf
diese Weise wird durch Berechnen der Trennlinie durch Verbinden
der Spuren der Referenzstellen 47 die Trennlinie durch
Ausdrucken des Mittelpunkts der Muskelschicht 37 auf der
geraden Linie in der radialen Richtung von dem Körperzentrum 41 aus
berechnet. Die am besten geeignete Stelle für die Trennlinie unter denjenigen
der Muskelschicht ist der Mittelpunkt der Muskelschicht 37.
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Bei
der obigen Verarbeitung wird die Einstellung im Voraus so durchgeführt, dass
die Muskelschicht 37 nicht in dem Körperoberflächenbereich 31 vorhanden
ist, jedoch dann, wenn bestimmt wird, dass die Muskelschicht in
dem Körperoberflächenbereich 31 vorhanden
ist, und zwar bei der Stufe einer Bestimmung, kann es auch möglich sein,
eine weitere Bestimmung durchzuführen,
um das Ergebnis zu ignorieren.
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Als
Nächstes
werden die spezifischen Inhalte der kontinuierlichen Tomographie-Datenverarbeitung
beschrieben werden. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das
die Prozedur der kontinuierlichen Tomographie-Datenverarbeitung
zeigt. Wenn diese Verarbeitung ausgeführt wird, ist eine Trennlinie
für wenigstens
eines der Tomographie-CT-Daten bereits berechnet worden. Bei der
kontinuierlichen Tomographie-Datenverarbeitung
werden Tomographie-CT-Daten erneut aus dem Speicherteil 12 gelesen
(Schritt P1) und wird eine Vorverarbeitung ausgeführt (Schritt
P2). Es wird angenommen, dass die Tomographie-CT-Daten, die den
Tomographie-CT-Daten am nächsten
sind, für
welche die Trennlinie bei der Verarbeitung der Tomographie-CT-Daten
berechnet worden ist, die um Eins vorangehend sind, als neue Daten
gelesen werden.
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Bei
der Verarbeitung der kontinuierlich gelesenen Tomographie-CT-Daten
wird die bei der Verarbeitung, die um Eins vorangehend ist, berechnete Trennlinie
gelesen (Schritt P3) und wird die Referenzstelle 47a (eine
zweite Referenzstelle) auf demselben Tomographiepfad wie demjenigen
der berechneten Trennlinie bewegt und wird dann eine Bestimmung
gestartet (Schritt P4). In diesem Fall wird die Startstelle 46 durch
Verwenden der Wirbelsäulenposition 45 und
des Körperzentrums 41 der
CT-Daten bestimmt, die bei der Verarbeitung, die um Eins vorangehend
ist, verwendet sind, wie sie sind.
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Als
Nächstes
wird der Bereich 48a (ein zweiter Bereich) eingestellt
(Schritt P5) und wird bestimmt, ob die Muskelschicht 37 in
dem Bereich 48a vorhanden ist oder nicht (Schritt P6).
Der Bereich 48a enthält
die Referenzstelle 47a und wird als ein Bereich eingestellt,
der eine feste Breite in der radialen Richtung von dem Körperzentrum 41 aus
hat. Wenn bestimmt wird, dass die Muskelschicht 37 nicht
in dem Bereich 48a vorhanden ist, geht die Prozedur weiter
zu einem Schritt P10. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die
Muskelschicht 37 in dem Bereich 48a vorhanden
ist, wird weiterhin bestimmt, ob die Muskelschicht 37 in
Kontakt mit dem Bereich des Inneren 38 ist oder nicht (Schritt
P7). Wenn bestimmt wird, dass die Muskelschicht 37 nicht
in Kontakt mit dem Bereich des Inneren 38 ist, wird der
Mittelpunkt der Muskelschicht 37 in dem Bereich 48a in
dem Speicherteil 12 als eine Stelle auf einer neuen Trennlinie
gespeichert. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Muskelschicht 37 in
Kontakt mit dem Bereich des Inneren 38 ist, wird eine Stelle,
die um einige Pixel nach innen zu dem Zentrum der Muskelschicht 37 von
der Seite des Körperoberflächenbereichs 31 aus
fortgeschritten ist, in dem Speicherteil 12 als Stelle
auf einer neuen Trennlinie (Schritt P9). In diesem Fall ist es auch
vorzuziehen, den Mittelpunkt der Muskelschicht 37 als eine
Stelle auf einer Trennlinie 51 einzustellen, jedoch ist
die Stelle nicht notwendigerweise auf das Zentrum beschränkt.
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Als
Nächstes
wird bestimmt, ob der Wirbelsäulenbereich 33 in
dem Bereich 48a vorhanden ist oder nicht, wenn bestimmt
wird, ob die Muskelschicht 37 vorhanden ist oder nicht
(Schritt P10). Wenn bestimmt wird, dass der Wirbelsäulenbereich 33 nicht
in dem Bereich 48a vorhanden ist, wenn bestimmt wird, ob
die Muskelschicht 37 vorhanden ist oder nicht, wird die
Referenzstelle 47a zu der nächsten Position auf dem Pfad 50 der
berechneten Trennlinie bewegt (Schritt P11) und springt die Prozedur
zurück
zum Schritt P5. Die Bewegung wird um den zentralen Winkel θ jedes Mal
mit dem Körperzentrum 41 als Zentrum
durchgeführt. θ wird beispielsweise
derart ausgewählt,
dass er 5 Grad ist. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Wirbelsäulenbereich 33 in dem
Bereich 48a vorhanden ist, wenn bestimmt wird, ob die Muskelschicht 37 vorhanden
ist oder nicht, wird die Trennlinie 51 durch Verbinden
der gespeicherten Stellen neu berechnet (Schritt P12) und wird die
Prozedur zurückgebracht.
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Bei
dem obigen Ausführungsbeispiel
werden der subkutane Fettbereich und der innere Fettbereich eines
zu Untersuchenden, wie beispielsweise einer Ratte, schließlich dreidimensional
getrennt, jedoch kann das Ergebnis einer Trennung des Fetts als zweidimensionale
Daten bei den Tomographie-CT-Daten verwendet werden, die jeweils
erhalten werden.
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Experimentelles Beispiel
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Es
wurde bewiesen, dass das subkutane Fett und das innere Fett einer
Ratte unter Verwendung der oben angegebenen CT-Datenverarbeitungsvorrichtung 10 getrennt
werden können.
Zuerst wurde eine Röntgenstrahl-CT-Tomographie
unter Verwendung einer Ratte ausgeführt. Nachdem eine Anästhesieinjektion
gegeben wurde, wurde die Ratte auf die Stützbasis gelegt. Dann wurde
die Stützbasis in
die Öffnung
des Rollengerüsts
der Röntgenstrahl-CT-Vorrichtung 5 eingefügt und wurde
eine Röntgenstrahl-CT-Tomographie
ausgeführt.
Als die Röntgenstrahl-CT-Vorrichtung 5 wurde
R_mCT (3D-Mikro-Röntgenstrahl-CT
für Versuchstiere,
hergestellt von Rigaku) verwendet. Tomogramme wurden in Intervallen
von 50 μm
aufgenommen, und es dauerte etwa 17 Sekunden.
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Als
Nächstes
wurden die erhaltenen CT-Daten durch die CT-Datenverarbeitungsvorrichtung 10 empfangen
und wurde eine Verarbeitung zum Trennen des Fettbereichs ausgeführt. Zuerst
wurde der zu messende Tomographiebereich spezifiziert, wurden die
ersten Tomographie-CT-Daten an dem weitest entfernten Ende gelesen
und wurde die erste Tomographie-Datenverarbeitung
ausgeführt.
Dann wurden die Tomographie-CT-Daten,
die diesen am nächsten
sind, gelesen und wurde die kontinuierliche Tomographie-Datenverarbeitung
sequentiell ausgeführt.
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9 ist
ein Bild, das das Ergebnis der Trennverarbeitung des Fettbereichs
zeigt. Wie es in 9 gezeigt ist, war es möglich, einen
subkutanen Fettbereich 61 von einem inneren Fettbereich 62 in dem
Körper
der Ratte durch die Trennlinie 51 zu trennen. Es kann aus
den Bildern der drei Tomographieebenen, d.h. der Ebene (axial) rechtwinklig
zu der Drehachse des Dreharms der Röntgenstrahl-CT-Vorrichtung 5 und
von zwei Ebenen (sagittal, koronal) parallel zu der Drehachse des
Dreharms und rechtwinklig zueinander, gesehen werden, dass der subkutane
Fettbereich 61 und der innere Fettbereich 62 in
dem Tomographiebereich entlang der festen Richtung der Länge des
Körpers
getrennt sind.
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Bei
dem obigen Ausführungsbeispiel
ist angenommen, dass der Bereich 48 ein Bereich ist, der eine
Breite in der radialen Richtung von dem Körperzentrum 41 aus
hat, jedoch kann es ein Bereich auf einem Bogen unter einem festen
Abstand von der Referenzstelle 47 sein. In einem solchen
Fall kann ein Bereich so eingestellt werden, dass er in einem Bereich
eines vorbestimmten Winkels mit der Referenzstelle 47 als
Zentrum enthalten ist, wobei die Tangentenrichtung der geschlossenen
Kurve 43 an der Referenzstelle 47 als Null Grad
angenommen ist.