JP6091870B2 - 血管解析装置、医用画像診断装置、血管解析方法、及び血管解析プログラム - Google Patents
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Description
応用例に係る血管解析装置50は、力学モデルに基づいて算出された力学的指標を利用してコラテラル(側副血行路)の存在の有無を判定する。
Claims (16)
- X線コンピュータ断層撮影装置により発生された被検体の血管に関する時系列の医用画像のデータを記憶する画像記憶部と、
複数のCT値範囲の各々を血管壁の性状と材料モデルとに関連付けて記憶するCT値範囲記憶部と、
前記時系列の医用画像に含まれる血管領域に解析対象領域を設定し、前記解析対象領域に潜在変数同定領域を設定する設定部と、
前記時系列の医用画像を画像処理して前記解析対象領域の形態指標と形状変形指標とを算出する画像処理部と、
前記形態指標と前記形状変形指標と前記時系列の医用画像とに基づいて前記解析対象領域の構造流体解析に関する力学モデルを暫定的に構築する構築部であって、前記時系列の医用画像に含まれる血管壁領域を構成する画素のCT値に前記CT値範囲記憶部において関連付けられた材料モデルを特定し、前記特定された材料モデルを前記力学モデルの血管壁領域に割り当てる構築部と、
前記暫定的に構築された力学モデルに基づく血管形態指標の予測値及び血液流量指標の予測値の少なくとも一方が予め計測された血管形態指標の観測値及び血液流量指標の観測値の少なくとも一方に整合するように、前記潜在変数同定領域に関し且つ前記特定された材料モデルを含む潜在変数を同定する同定部と、
前記同定された潜在変数が前記潜在変数同定領域に割り当てられた力学モデルに構造解析、流体解析、あるいは、構造流体連成解析を施して力学的指標の予測値と血液流量指標の予測値との少なくとも一方を算出する算出部と、
を具備する血管解析装置。 - 判定部と表示部とをさらに備え、
前記算出部は、前記同定された潜在変数が前記潜在変数同定領域に割り当てられた力学モデルに基づいて時系列の力学的指標の空間分布を算出し、
前記判定部は、血管芯線方向に関する前記時系列の力学的指標の変化態様に基づいてコラテラルの存在の有無を判定し、
前記表示部は、前記判定部による判定結果を表示する、
請求項1記載の血管解析装置。 - 前記潜在変数は、血液流入口及び血液流出口に関する境界条件を含み、
前記構築部は、造影剤が注入された被検体をX線コンピュータ断層撮影装置によりCTスキャンすることにより発生された時系列のCT画像に基づいて前記境界条件の初期値を算出する、
請求項1記載の血管解析装置。 - 前記設定部は、前記解析対象領域を病変部、または、治療対象に限定して設定する、請求項1記載の血管解析装置。
- 前記設定部は、前記解析対象領域を直径2mm以上の血管領域に限定して設定する、請求項1記載の血管解析装置。
- 前記設定部は、前記解析対象領域から心臓内部の血管に関する画素領域を除外する、請求項1記載の血管解析装置。
- 前記構築部は、前記力学モデル内の注目部位の計算密度を他の部位の計算密度に比して高く設定する、請求項1記載の血管解析装置。
- 前記時系列の医用画像は、X線コンピュータ断層撮影装置により発生された時系列のCT画像であり、
前記X線コンピュータ断層撮影装置は、前記時系列のCT画像のうちの指定区間の時間分解能が他の区間の時間分解能に比して高くなるようにCTスキャンを実行する、
請求項1記載の血管解析装置。 - 前記時系列の医用画像は、前記被検体がストレスレス下においてX線コンピュータ断層撮影装置により発生された時系列のCT画像である、請求項1記載の血管解析装置。
- 被検体をCTスキャンして前記被検体に関する時系列の医用画像のデータを発生する撮像機構と、
複数のCT値範囲の各々を血管壁の性状と材料モデルとに関連付けて記憶するCT値範囲記憶部と、
前記時系列の医用画像に含まれる血管領域に解析対象領域を設定し、前記解析対象領域に潜在変数同定領域を設定する設定部と、
前記時系列の医用画像を画像処理して前記解析対象領域の形態指標と形状変形指標とを算出する算出部と、
前記形態指標と前記形状変形指標と前記時系列の医用画像とに基づいて前記解析対象領域の構造流体解析に関する力学モデルを暫定的に構築する構築部であって、前記時系列の医用画像に含まれる血管壁領域を構成する画素のCT値に前記CT値範囲記憶部において関連付けられた材料モデルを特定し、前記特定された材料モデルを前記力学モデルの血管壁領域に割り当てる構築部と、
前記暫定的に構築された力学モデルに基づく血管形態指標の予測値及び血液流量指標の予測値の少なくとも一方が予め計測された血管形態指標の観測値及び血液流量指標の観測値の少なくとも一方に整合するように前記潜在変数同定領域に関し且つ前記特定された材料モデルを含む潜在変数を同定する同定部と、
前記同定された潜在変数が前記潜在変数同定領域に割り当てられた力学モデルに構造解析、流体解析、あるいは、構造流体連成解析を施して力学的指標の予測値と血液流量指標の予測値との少なくとも一方を算出する算出部と、
を具備する医用画像診断装置。 - X線コンピュータ断層撮影装置により発生された時系列の医用画像に含まれる血管領域に解析対象領域を設定し、前記解析対象領域に潜在変数同定領域を設定し、
前記時系列の医用画像を画像処理して前記解析対象領域の形態指標と形状変形指標とを算出し、
前記形態指標と前記形状変形指標と前記時系列の医用画像とに基づいて前記解析対象領域の構造流体解析に関する力学モデルを暫定的に構築することであって、前記時系列の医用画像に含まれる血管壁領域を構成する画素のCT値に、複数のCT値範囲の各々を血管壁の性状と材料モデルとに関連付けて記憶するCT値範囲記憶部において関連付けられた材料モデルを特定し、前記特定された材料モデルを前記力学モデルの血管壁領域に割り当て、
前記暫定的に構築された力学モデルに基づく血管形態指標の予測値及び血液流量指標の予測値の少なくとも一方が予め計測された血管形態指標の観測値及び血液流量指標の観測値の少なくとも一方に整合するように前記潜在変数同定領域に関し且つ前記特定された材料モデルを含む潜在変数を同定し、
前記同定された潜在変数が前記潜在変数同定領域に割り当てられた力学モデルに構造解析、流体解析、あるいは、構造流体連成解析を施して力学的指標の予測値と血液流量指標の予測値との少なくとも一方を算出する、
ことを具備する血管解析方法。 - コンピュータに、
X線コンピュータ断層撮影装置により発生された被検体の血管に関する時系列の医用画像に含まれる血管領域に解析対象領域を設定し、前記解析対象領域に潜在変数同定領域を設定する機能と、
前記時系列の医用画像を画像処理して前記解析対象領域の時系列の形態指標と時系列の形状変形指標とを算出する機能と、
前記形態指標と前記形状変形指標と前記時系列の医用画像とに基づいて前記解析対象領域の構造流体解析に関する力学モデルを暫定的に構築する機能であって、前記時系列の医用画像に含まれる血管壁領域を構成する画素のCT値に、複数のCT値範囲の各々を血管壁の性状と材料モデルとに関連付けて記憶するCT値範囲記憶部において関連付けられた材料モデルを特定し、前記特定された材料モデルを前記力学モデルの血管壁領域に割り当てる機能と、
前記暫定的に構築された力学モデルに基づく血管形態指標の予測値及び血液流量指標の予測値の少なくとも一方が予め計測された血管形態指標の観測値及び血液流量指標の観測値の少なくとも一方に整合するように前記潜在変数同定領域に関し且つ前記特定された材料モデルを含む潜在変数を同定する機能と、
前記同定された潜在変数が前記潜在変数同定領域に割り当てられた力学モデルに構造解析、流体解析、あるいは、構造流体連成解析を施して力学的指標の予測値と血液流量指標の予測値との少なくとも一方を算出する機能と、
を実現させる血管解析プログラム。 - 被検体の血管の構造と前記血管の形状変形指標とを含む医用画像のデータを記憶する記憶部と、
前記医用画像に含まれる血管領域に解析対象領域を設定し、前記解析対象領域に潜在変数同定領域を設定する設定部と、
前記医用画像を画像処理して前記解析対象領域の形態指標を算出する画像処理部と、
前記形態指標と前記形状変形指標と前記医用画像とに基づいて前記解析対象領域の構造流体解析に関する力学モデルを暫定的に構築する構築部と、
前記暫定的に構築された力学モデルに基づく血管形態指標の予測値及び血液流量指標の予測値の少なくとも一方が予め計測された血管形態指標の観測値及び血液流量指標の観測値の少なくとも一方に整合するように前記潜在変数同定領域に関し且つ血液流入口及び血液流出口に関する境界条件を含む潜在変数を同定する同定部と、
前記同定された潜在変数が前記潜在変数同定領域に割り当てられた力学モデルに構造解析、流体解析、あるいは、構造流体連成解析を施して力学的指標の予測値と血液流量指標の予測値との少なくとも一方を算出する算出部と、
を具備する血管解析装置であって、
前記構築部は、造影剤が注入された被検体をX線コンピュータ断層撮影装置によりCTスキャンすることにより発生されたCT画像に基づいて前記境界条件の初期値を算出する、血管解析装置。 - 造影剤が注入された被検体をCTスキャンして前記被検体の血管の構造と前記血管の形状変形指標とを含む医用画像のデータを発生する撮像機構と、
前記医用画像に含まれる血管領域に解析対象領域を設定し、前記解析対象領域に潜在変数同定領域を設定する設定部と、
前記医用画像を画像処理して前記解析対象領域の形態指標を算出する算出部と、
前記形態指標と前記形状変形指標と前記医用画像とに基づいて前記解析対象領域の構造流体解析に関する力学モデルを暫定的に構築する構築部と、
前記暫定的に構築された力学モデルに基づく血管形態指標の予測値及び血液流量指標の予測値の少なくとも一方が予め計測された血管形態指標の観測値及び血液流量指標の観測値の少なくとも一方に整合するように前記潜在変数同定領域に関し且つ血液流入口及び血液流出口に関する境界条件を含む潜在変数を同定する同定部と、
前記同定された潜在変数が前記潜在変数同定領域に割り当てられた力学モデルに構造解析、流体解析、あるいは、構造流体連成解析を施して力学的指標の予測値と血液流量指標の予測値との少なくとも一方を算出する算出部と、
を具備する医用画像診断装置であって、
前記構築部は、前記医用画像に基づいて前記境界条件の初期値を算出する、医用画像診断装置。 - 被検体の血管の構造と前記血管の形状変形指標とを含む医用画像に含まれる血管領域に解析対象領域を設定し、前記解析対象領域に潜在変数同定領域を設定し、
前記医用画像を画像処理して前記解析対象領域の形態指標を算出し、
前記形態指標と前記形状変形指標と前記医用画像とに基づいて前記解析対象領域の構造流体解析に関する力学モデルを暫定的に構築し、
前記暫定的に構築された力学モデルに基づく血管形態指標の予測値及び血液流量指標の予測値の少なくとも一方が予め計測された血管形態指標の観測値及び血液流量指標の観測値の少なくとも一方に整合するように前記潜在変数同定領域に関し且つ血液流入口及び血液流出口に関する境界条件を含む潜在変数を同定し、
前記同定された潜在変数が前記潜在変数同定領域に割り当てられた力学モデルに構造解析、流体解析、あるいは、構造流体連成解析を施して力学的指標の予測値と血液流量指標の予測値との少なくとも一方を算出する、
ことを具備する血管解析方法であって、
前記構築することは、造影剤が注入された被検体をX線コンピュータ断層撮影装置によりCTスキャンすることにより発生されたCT画像に基づいて前記境界条件の初期値を算出する、血管解析方法。 - コンピュータに、
被検体の血管の構造と前記血管の形状変形指標とを含む医用画像に含まれる血管領域に解析対象領域を設定し、前記解析対象領域に潜在変数同定領域を設定する機能と、
前記医用画像を画像処理して前記解析対象領域の形態指標を算出する機能と、
前記形態指標と前記形状変形指標と前記医用画像とに基づいて前記解析対象領域の構造流体解析に関する力学モデルを暫定的に構築する機能と、
前記暫定的に構築された力学モデルに基づく血管形態指標の予測値及び血液流量指標の予測値の少なくとも一方が予め計測された血管形態指標の観測値及び血液流量指標の観測値の少なくとも一方に整合するように前記潜在変数同定領域に関し且つ血液流入口及び血液流出口に関する境界条件を含む潜在変数を同定する機能と、
前記同定された潜在変数が前記潜在変数同定領域に割り当てられた力学モデルに構造解析、流体解析、あるいは、構造流体連成解析を施して力学的指標の予測値と血液流量指標の予測値との少なくとも一方を算出する機能と、
を実現させる血管解析プログラムであって、
前記構築する機能は、造影剤が注入された被検体をX線コンピュータ断層撮影装置によりCTスキャンすることにより発生されたCT画像に基づいて前記境界条件の初期値を算出する、血管解析プログラム。
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