冠動脈MRIにおける自動関心領域設定および静止判別手法の検討
尾形 尚敏 (1251024)




血管造影は心臓病や脳疾患等の診断に有効な手段である．現在，血管造影に関してはX線によるCT血管造影が主流となっている．

しかし，CT検査には放射線被曝と造影剤による副作用の問題があり，患者にとって負担の大きい検査となっている．

そこで，放射線被曝がなく，造影剤もほとんどの場合で必要とならないMRI(magnetic resonance imaging : 磁気共鳴画像法)が注目されており，需要は今後も高まっていくと考えられる．

MRIは高い磁場均一性と制御の高精度化により様々な撮像が可能となった．

しかし，MRCA (MR Coronary Angiography：磁気共鳴冠動脈撮像)は呼吸による横隔膜の動きと心臓自体の収縮の動きに同期する必要がある．

MRIで心臓領域を三次元的にデータ取得できる時間には制限があるので，効率的に撮像を行う必要がある．

心臓は常に動いている臓器であるが，一拍動の中には動きが小さくなる時相(静止相：cardiac rest period)が存在している．

静止相は心拍50〜80beats/minの成人では収縮末期及び拡張末期に数十〜数百msec確認され，これらの静止相に限ってデータ収集を行うことで明瞭な画像を得ることができる．

しかし現在，静止相の判別は検査技師が目視によって行っており，正確に判別するためには多くの経験が必要となっている冠動脈検査は一般に30分程度かかるが，

この静止相のタイミングの決定には5〜10分程度かかっており，冠動脈検査の全体の時間に与える影響が大きい．

検査時間が長くなると患者への負担も増大するため，静止相判別までの処理の自動化はとても有用である．

現在，静止相の判別と自動化の手法として丸山らによる右冠動脈を関心領域とし，フレーム間の差分の総和を用いる手法と，

釆野らによる冠動脈自体をテンプレートマッチングにより追跡し，そのテンプレートの移動軌跡を利用する手法などが存在する．

丸山らの手法は右冠動脈を関心領域として相互相関法によるテンプレートマッチングにより抽出し，

前のフレームとの画素値の総和を求め，その最小値から一定の範囲内の値であるフレームを静止相と定める手法である．

全ての処理を自動で行うことができるが，フレーム間差分を取る際に右冠動脈のみではなく，周囲の組織も含むことがあるため，静止相判別の結果に誤差が生じる恐れがある．

一方，釆野らの手法は各フレームに右冠動脈の位置を相互相関法によるテンプレートマッチングにより決定し，右冠動脈の位置変化の少ないフレームを静止相と定めるものである．

この手法は手動で設定する部分が存在し，静止相の判別が技師の判断よりも短い，あるいは正確に判別できない場合があるなどの問題が存在していた．

本研究では，僧帽弁・三尖弁・心尖部の3点の座標から冠動脈領域を絞り込み，さらにフレームごとにテンプレートを更新しながらマッチングにより冠動脈を追跡し，

その移動距離から静止相を判別する手法を提案する．