WO2021199960A1

WO2021199960A1 - プログラム、情報処理方法、および情報処理システム

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Publication number: WO2021199960A1
Application number: PCT/JP2021/009302
Authority: WO
Inventors: 雄紀坂口; 悠介関; 陽井口
Original assignee: テルモ株式会社
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2021-10-07
Also published as: JPWO2021199960A1

Abstract

カテーテルシステムを容易に使用できるようにするプログラム等を提供すること。　プログラムは、管腔器官に挿入された画像診断用カテーテルを用いて前記管腔器官に沿って複数枚生成された断層像（４８５）を取得し、取得した断層像（４８５）に基づいて前記管腔器官の状態、または、前記管腔器官周辺の状態に関する第１情報を取得し、取得した前記第１情報に基づいて診断または処置を支援する第１支援情報を出力する処理をコンピュータに実行させる。

Description

プログラム、情報処理方法、および情報処理システム

　本発明は、プログラム、情報処理方法、および情報処理システムに関する。

　血管等の管腔器官に画像診断用カテーテルを挿入して、断層像を撮影するカテーテルシステムが使用されている（特許文献１）。

国際公開第２０１７／１６４０７１号

　画像診断用カテーテルを用いて撮影した断層像の読影には熟練を要する。読影結果を基にして、もしくは、読影結果とその他の医療情報と組み合わせて治療戦略を立案するにはさらに熟練を要する。そのため、カテーテルシステムを使用するためには長時間のトレーニングが必要である。

　一つの側面では、カテーテルシステムを容易に使用できるようにするプログラム等を提供することを目的とする。

　プログラムは、管腔器官に挿入された画像診断用カテーテルを用いて前記管腔器官に沿って複数枚生成された断層像を取得し、取得した断層像に基づいて前記管腔器官の状態、または、前記管腔器官周辺の状態に関する第１情報を取得し、取得した前記第１情報に基づいて診断または処置を支援する第１支援情報を出力する処理をコンピュータに実行させる。

　一つの側面では、カテーテルシステムを容易に使用できるようにするプログラム等を提供できる。

カテーテルシステムの概要を説明する説明図である。画像診断用カテーテルの概要を説明する説明図である。カテーテルシステムの構成を説明する説明図である。カテーテルシステムによる処理の概要を説明する説明図である。第１モデルの構成を説明する説明図である。カテーテルシステムが表示する画面の例である。カテーテルシステムが表示する画面の例である。プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。実施の形態２のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態２のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。実施の形態３のカテーテルシステムの構成を説明する説明図である。実施の形態４のカテーテルシステムによる処理の概要を説明する説明図である。実施の形態４の第１モデルの構成を説明する説明図である。実施の形態４のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態４のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態４のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態４のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。実施の形態５のカテーテルシステムによる処理の概要を説明する説明図である。実施の形態５の第１モデルの構成を説明する説明図である。実施の形態５のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態５のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態６のカテーテルシステムによる処理の概要を説明する説明図である。実施の形態７のカテーテルシステムによる処理の概要を説明する説明図である。実施の形態７のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態７のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。実施の形態８のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態８のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態８のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。訓練データＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。実施の形態９のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。修正ＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。実施の形態１０のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態１０のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態１０のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態１０のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態１０のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態１０のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態１０のカテーテルシステムが表示する画面の例である。実施の形態１１のカテーテルシステムの機能ブロック図である。実施の形態１２のカテーテルシステムの構成を説明する説明図である。

［実施の形態１］
　図１は、カテーテルシステム１０の概要を説明する説明図である。カテーテルシステム１０は、画像診断用カテーテル４０と、ＭＤＵ（Motor Driving Unit）３３と、情報処理装置２０とを備える。画像診断用カテーテル４０は、ＭＤＵ３３を介して情報処理装置２０に接続されている。情報処理装置２０には、表示装置３１および入力装置３２が接続されている。入力装置３２は、たとえばキーボード、マウス、トラックボールまたはマイク等である。表示装置３１と入力装置３２とは、一体に積層されて、タッチパネルを構成していてもよい。入力装置３２と情報処理装置２０とは、一体に構成されていてもよい。

　図２は、画像診断用カテーテル４０の概要を説明する説明図である。画像診断用カテーテル４０は、プローブ部４１と、プローブ部４１の端部に配置されたコネクタ部４５とを有する。プローブ部４１は、コネクタ部４５を介してＭＤＵ３３に接続される。以下の説明では画像診断用カテーテル４０のコネクタ部４５から遠い側を先端側と記載する。

　プローブ部４１の内部に、シャフト４３が挿通されている。シャフト４３の先端側に、センサ４２が接続されている。プローブ部４１の先端部近傍に、環状の先端マーカ４４が固定されている。

　ＭＤＵ３３の機能により、プローブ部４１の内部でセンサ４２およびシャフト４３が回転しながら進退可能である。センサ４２を一定の速度でＭＤＵ３３側に向けて引っ張りながら回転させるプルバック操作により、プローブ部４１を中心とし、プローブ部４１に略垂直な複数枚の横断層像４８５（図４参照）が、所定の間隔で連続的に撮影される。

　センサ４２は、たとえば超音波の送受信を行なう超音波トランスデューサ、または、近赤外光の照射と反射光の受信を行なうＯＣＴ（Optical Coherence Tomography）用の送受信部である。画像診断用カテーテル４０が挿入されて使用される管腔器官は、たとえば血管、膵管、胆管または気管支等である。

　図２は、血管の内側から超音波断層像を撮影する際に用いられるＩＶＵＳ（Intravascular Ultrasound）用の画像診断用カテーテル４０の例を示す。以下の説明では、画像診断用カテーテル４０はＩＶＵＳ用カテーテルである場合を例にして説明する。

　なお、画像診断用カテーテル４０は機械的に回転および進退を行なう機械走査方式に限定しない。複数の超音波トランスデューサを環状に配置したセンサ４２を用いた、電子ラジアル走査型の画像診断用カテーテル４０であってもよい。

　画像診断用カテーテル４０は、長手方向に沿って複数の超音波トランスデューサを一列に配置した、いわゆるリニア走査型のセンサ４２を有してもよい。画像診断用カテーテル４０は、複数の超音波トランスデューサをマトリクス状に配置した、いわゆる２次元アレイ型のセンサ４２を有してもよい。

　画像診断用カテーテル４０は、血管壁等の管腔壁に加えて、たとえば赤血球等の管腔器官の内部に存在する反射体、および、たとえば心嚢、心臓等の管腔器官の外側に存在する臓器等、管腔器官の周辺の構造を含む断層像を撮影できる。画像診断用カテーテル４０は、センサ４２が挿入されている部分の管腔壁に加えて、当該管腔器官から分岐する管腔器官、および、当該管腔器官に合流する管腔器官を含む断層像を撮影できる。

　以後の説明においては、縦断層像を生成可能な複数の横断層像４８５の組を１セットの横断層像４８５と記載する。同様に、画像診断用カテーテル４０を使用して縦断層像を生成可能な１セットの横断層像４８５を取得することを、１回の画像取得と記載する。

　１セットの横断層像４８５は、たとえばＭＤＵ３３による１回のプルバック操作により取得される。１セットの横断層像４８５は、ユーザが手動で画像診断用カテーテル４０の押し引き操作を行なっている間に取得されてもよい。ここで画像診断用カテーテル４０の押し引き操作には、プローブ部４１を押し引きする操作と、プローブ部４１の内部でセンサ４２を押し引きする操作との両方を含む。

　たとえば、ユーザはセンサ４２を略一定の速度で引き戻す操作、または、押し込む操作を行なう。ユーザが音声入力等により取得開始を指示してから、取得終了を指示するまでの間に取得された横断層像４８５が、１セットの横断層像４８５を構成する。

　ユーザがセンサ４２を押し引きする量を検出するセンサ等を設けてもよい。ユーザがセンサ４２を所定の範囲にわたって引き戻す間、または押し込む間に取得された画像が、１セットの横断層像４８５を構成する。

　センサ４２の位置を検出可能である場合には、ユーザはセンサ４２の押し引き操作を任意の速度および向きで行なってもよい。プローブ部４１の長手方向に沿った順番に並べ替えた横断層像４８５が、１セットの横断層像４８５を構成する。横断層像４８５間の間隔が一定でない場合には、それぞれの横断層像４８５にはプローブ部４１の長手方向に沿った位置情報が関連づけて記録される。なお、以下の説明では、横断層像４８５の間隔が一定である場合を例に説明する。

　図３は、カテーテルシステム１０の構成を説明する説明図である。前述の通りカテーテルシステム１０は、情報処理装置２０、ＭＤＵ３３および画像診断用カテーテル４０を有する。情報処理装置２０は、制御部２１、主記憶装置２２、補助記憶装置２３、通信部２４、表示部２５、入力部２６、カテーテル制御部２７１およびバスを備える。

　制御部２１は、本実施の形態のプログラムを実行する演算制御装置である。制御部２１には、一または複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＴＰＵ（Tensor Processing Unit）またはマルチコアＣＰＵ等が使用される。制御部２１は、バスを介して情報処理装置２０を構成するハードウェア各部と接続されている。

　主記憶装置２２は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の記憶装置である。主記憶装置２２には、制御部２１が行なう処理の途中で必要な情報および制御部２１で実行中のプログラムが一時的に保存される。

　補助記憶装置２３は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクまたは磁気テープ等の記憶装置である。補助記憶装置２３には、制御部２１に実行させるプログラム、第１モデル７１およびプログラムの実行に必要な各種データが保存される。通信部２４は、情報処理装置２０とネットワークとの間の通信を行なうインターフェイスである。

　表示部２５は、表示装置３１とバスとを接続するインターフェイスである。入力部２６は、入力装置３２とバスとを接続するインターフェイスである。カテーテル制御部２７１は、ＭＤＵ３３の制御、センサ４２の制御、および、センサ４２から受信した信号に基づく横断層像４８５および縦断層像の生成等を行なう。カテーテル制御部２７１の機能および構成は、従来から使用されている超音波診断装置と同様であるため、説明を省略する。なお、制御部２１が、カテーテル制御部２７１の機能を実現してもよい。

　情報処理装置２０は、ＨＩＳ（Hospital Information System）等を介して、Ｘ線血管撮影装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonane　Imaging）装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、または超音波診断装置等の様々な画像診断装置３７と接続されている。

　本実施の形態の情報処理装置２０は、専用の超音波診断装置、または、超音波診断装置の機能を有するパソコン、タブレット、または、スマートフォン等である。

　図４は、カテーテルシステム１０による処理の概要を説明する説明図である。制御部２１は、カテーテル制御部２７１から１セットの横断層像４８５を取得する。制御部２１は、取得した横断層像４８５に基づいて、治療対象の領域と治療対象外の領域とを判定した判定情報等を含む第１情報を生成する。

　なお、制御部２１はたとえば「治療対象の領域」、「治療対象と治療対象外との境界領域」、「治療対象外の領域」のように３段階以上の判定を行なってもよい。制御部２１は、それぞれの横断層像４８５における管腔器官の内径を第１情報とともに出力してもよい。

　図４に示す例では、制御部２１は管腔器官の長手方向に沿って治療対象の領域と治療対象外の領域とを判定している。管腔器官の長手方向に沿って１回の画像取得操作で走査した領域の中央部に、治療対象である狭窄部が存在している。

　制御部２１は、第１情報に基づいてユーザによる診断または処置を支援する第１支援情報を出力する。図４に示す例では、管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療目標を示す模式図、推奨する処置等の治療方法と使用する器具、および処置に伴う合併症リスク等のリスクが第１支援情報に含まれている。

　図示を省略するが、推奨する処置を実行する際の手順および使用する機材等の、処置方法に関する情報も、第１支援情報に含まれる。処置方法に関する情報は、たとえば機材の取り扱い説明書等であってもよい。

　図５は、第１モデル７１の構成を説明する説明図である。第１モデル７１は、１セットの横断層像４８５を受け付けて、それぞれの横断層像４８５に対応する管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療の要否を出力するモデルである。なお、「治療の要否」は、管腔器官の内部で処置を行なうＩＶＲ（Interventional Radiology）の要否であっても、服薬および食事療法等を含む一般的な治療の要否であってもよい。

　なお、第１モデル７１は、１枚の横断層像４８５の入力を受け付けて、管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療の要否を出力するモデルであってもよい。このような第１モデル７１を使用する場合には、制御部２１は横断層像４８５を１枚ずつ第１モデル７１に入力して、治療の要否を取得する処理を、横断層像４８５の枚数分繰り返す。

　前述のとおり、第１モデル７１はＭＤＵ３３によるプルバック操作で得た１セットの横断層像４８５を受け付けるモデルであっても、センサ４２を手動操作で進退させて得た１セットの横断層像４８５の入力を受け付けるモデルであってもよい。

　第１モデル７１は、ＭＤＵ３３による１回のプルバック操作で得た横断層像４８５のうちの半分、または１／３等、一部分の横断層像４８５の入力を受け付けて、管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療の要否を出力するモデルであってもよい。このような第１モデル７１を使用する場合には、制御部２１は受け付け可能な数の横断層像４８５を第１モデル７１に入力して治療の要否を取得する処理を、必要な回数繰り返す。

　第１モデル７１は、入力層と、ニューラルネットワーク７１９と、複数のソフトマックス層７１１と、それぞれのソフトマックス層７１１に連結された選択層７１２と、出力層とを備える。ニューラルネットワーク７１９は、たとえば複数の畳込み層とプーリング層との組と、全結合層とを有するＣＮＮ（Convolutional Neural Network）である。

　第１モデル７１は、入力を受け付ける横断層像４８５の枚数と同じ数のソフトマックス層７１１および選択層７１２を有する。ニューラルネットワーク７１９からそれぞれのソフトマックス層７１１に対して、１枚の横断層像４８５に対応する管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療の要否の確率を示す特徴量が出力される。

　ソフトマックス層７１１により、特徴量が確率に変換される。具体的には、たとえば「０パーセント以上１０パーセント未満」、「１０パーセント以上２０パーセント未満」等の階層ごとの確率がソフトマックス層７１１から出力される。

　選択層７１２により、１枚の横断層像４８５に対応する管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療の要否の確率が選択されて出力される。横断層像４８５は、たとえば最も確率が高い階層を選択して、その代表値を出力する。選択層７１２は、それぞれの階層の代表値と当該階層に対する確率とに基づいて、治療の要否の確率を算出して出力してもよい。

　図６は、カテーテルシステム１０が表示する画面の例である。以下の説明では、管腔器官の一種である血管の狭窄に対する治療に使用されるカテーテルシステム１０を例にして説明する。

　図６に示す画面は、模式図欄５２４、現寸法欄５２８、目標形状欄５２３、目標寸法欄５２９、推奨処置欄５３４およびリスク欄５３５を含む。模式図欄５２４には、カテーテル制御部２７１が生成した縦断層像に基づいて管腔器官の内径を抽出しても模式化した図を、第１モデル７１の出力に基づいて色分けした模式図が表示されている。なお、「治療対象外」は第１モデル７１により治療が不要であると出力された部分を示す。

　現寸法欄５２８に、制御部２１がカテーテル制御部２７１から取得した縦断層像を画像解析して算出した、管腔器官の最小内径および管腔器官内腔の最小断面積が表示されている。最小断面積の下に、第１モデル７１が治療対象と判定した横断層像４８５の枚数に、走査時のスライス厚を積算して算出した、治療対象長さが表示されている。制御部２１が模式図欄５２４および現寸法欄５２８に表示する情報は、第１情報の例示である。

　なお、制御部２１は模式図欄５２４に模式図の代わりに縦断層像を表示してもよい。このようにする場合、制御部２１はたとえば枠で囲む、または、着色する等の表示方法により、治療対象である部分を表示できる。ユーザは、模式図欄５２４により管腔器官の長手方向に沿った状態変化を確認できる。

　制御部２１は、模式図欄５２４および目標形状欄５２３に、３次元の模式図を表示してもよい。具体的には、制御部２１は、たとえばカテーテルの中心軸で交差する２つの平面で切断したカットモデル状の図を表示する。ユーザは、３次元の模式図により管腔器官の内表面の形態を、容易に把握できる。

　目標形状欄５２３には、治療目標に基づいて変形させた模式図が表示されている。目標寸法欄５２９に、治療目標である目標最小内径および目標最小断面積が表示されている。制御部２１は、医学会または医療施設等で定められたガイドライン等に基づいて、治療目標を自動的に取得する。

　目標寸法欄５２９に表示する情報の算出方法の具体例を説明する。たとえば、ガイドライン等で処置後の目標最小開口率が面積を基準にして定められている場合、制御部２１は「治療対象外」である部分の内腔の断面積と、目標最小開口率とを積算することにより、処置後の目標最小断面積を算出する。さらに制御部２１は、（１）式により目標最小内径を算出する。

　なお、上記の目標最小内径および目標最小断面積の算出方法は例示であり、これに限定するものではない。制御部２１は、目標寸法欄５２９に目標最小内径および目標最小断面積以外の任意の項目を表示してもよい。

　目標形状欄５２３に表示する、治療目標に基づいて変形させた模式図の生成方法の具体例を説明する。制御部２１は、模式図欄５２４に表示した模式図の内腔の、図６における縦方向の中点を算出する。制御部２１は、算出した中点から上下にそれぞれ（１）式に基づいて算出した目標最小内径の半分離れた点を抽出する。抽出した点が、処置後の目標内腔の表面を示す。

　制御部２１は、図６における横方向に沿って、処置後の目標内腔の表面を示す点を抽出する。制御部２１は、抽出した点同士を結ぶ線を用いて、治療目標に基づいて変形させた模式図を生成し、目標形状欄５２３に表示する。

　なお、上述の治療目標に基づいて変形させた模式図の生成方法は例示であり、これに限定されるものではない。制御部２１は、任意の手法に基づいて、治療後の模式図を生成できる。

　推奨処置欄５３４に、推奨する処置および当該処置に使用する器具の仕様が表示されている。図６に示す例では「ステント留置」の処置が推奨されるとともに、適切なステントの仕様が表示されている。適切なステントの仕様は、狭窄部の内径および治療を要する部分の長さ等によって、変動する。

　制御部２１が推奨処置欄５３４に表示する処置は、「ステント留置」に限定しない。制御部２１は、管腔器官および管腔上記周辺の状態に基づいて、たとえば「バルーン血管形成術」、「血栓溶解術」、「アテレクトミー」、「塞栓術」、「焼灼術」、「ドレナージ」、「フィルタ留置」等の推奨処置を表示する。

　たとえば、推奨処置が「バルーン血管形成術」である場合、制御部２１は推奨するバルーンの仕様に加えて、加圧する圧力および時間等の治療条件を表示してもよい。たとえば推奨処置が「血栓溶解術」である場合、制御部は推奨する薬剤散布用のカテーテルの仕様に加えて、薬剤の種類、濃度、量および散布時間等の治療条件を表示してもよい。

　制御部２１は、医学会または医療施設等で定められたガイドライン等に基づいて、推奨する処置を自動的に選択する。制御部２１は、選択した処置、最小内径、最小断面積および治療対象部の長さに基づいて、推奨する機器の仕様を抽出する。

　なお、制御部２１は、推奨処置欄５３４に推奨する機器の型番等を表示してもよい。制御部２１は、医療機関で保有している機器の在庫の中から、推奨する機器の型番等選択して、表示してもよい。制御部２１は、推奨する機器の型番を複数表示してもよい。型番が表示されることにより、看護師等のコメディカルスタッフが速やかに使用する器具を準備できる。

　リスク欄５３５に、推奨処置欄５３４に表示した処置を行なうことに対するリスクが表示されている。制御部２１は、医学会または医療施設等で定められたガイドライン等に基づいて、推奨する処置に対するリスクを自動的に取得する。

　以上に説明した様に、制御部２１は目標形状欄５２３、推奨処置欄５３４およびリスク欄５３５により、第１支援情報を表示する。制御部２１は、前述のガイドライン等に定められた推奨レベル、および、出典であるガイドラインの名称等の、情報の妥当性を示す妥当性情報を表示してもよい。

　制御部２１は、第１情報の入力を受け付けて、第１支援情報を出力する学習モデルにより、第１支援情報を取得してもよい。制御部２１は、学習モデルから第１支援情報とその確度とを取得して、表示してもよい。

　たとえば、画像取得操作を行なった場所と患部とがずれている場合、走査した範囲には治療を要する部分が含まれない。治療を要する部分が存在しない、制御部２１は推奨処置欄５３４にその旨を表示する。ユーザは、画像診断用カテーテル４０を管腔器官に挿入する長さ等を変更して、再度画像取得操作を行なう。

　図７は、カテーテルシステム１０が表示する画面の例である。図７においては、目標形状欄５２３に留置されたステントが模式的に記載されている。ユーザは、ステント留置が推奨されていることを、推奨処置欄５３４に加えて目標形状欄５２３でも確認できる。

　制御部２１は、推奨処置欄５３４に表示した処置の変更を受け付けてもよい。たとえばユーザは、プルダウンメニューまたは音声入力等のユーザインターフェイスを介して、「ステント留置」を「バルーン血管形成術」に変更するように指示できる。制御部２１は、バルーン血管形成術の処置を行なう場合に使用するバルーンの仕様および拡張圧力等を推奨処置欄５３４に出力する。

　制御部２１が出力するバルーンの仕様は、たとえばバルーンの品種名、寸法およびバルーンの種類である。バルーンの寸法は、バルーンの全長および拡張時の外径を含む。バルーンの種類は、たとえばセミコンプライアントバルーンおよびノンコンプライアントバルーンである。制御部２１は、バルーンに加える圧力と外径との関係を示すコンプライアンスチャートを出力してもよい。

　図８は、プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。制御部２１は、カテーテル制御部２７１から１セットの横断層像４８５を取得する（ステップＳ８０１）。制御部２１は、取得した横断層像４８５を第１モデル７１に入力して、それぞれの横断層像４８５に対応する管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療の要否に関する第１情報を取得する（ステップＳ８０２）。

　制御部２１は、治療の要否を判定する（ステップＳ８０３）。具体的には、制御部２１は第１モデル７１から治療を要するという判定が出力された横断層像４８５が存在するか否かを判定する。

　治療を要しないと判定した場合（ステップＳ８０３でＮＯ）、制御部２１は推奨処置欄５３４に治療を要しない旨を表示する（ステップＳ８０４）。その後、制御部２１は処理を終了する。

　治療を要すると判定した場合（ステップＳ８０３でＹＥＳ）、制御部２１はカテーテル制御部２７１から取得した横断層像４８５または縦断層像を画像解析して、「治療対象外」である部分の内径および断面積と、狭窄部の内径および断面積とを算出する（ステップＳ８１１）。

　具体的には、制御部２１はエッジ抽出等の処理を行ない、管腔器官の内側の境界を抽出する。制御部２１は、それぞれの横断層像４８５から管腔器官の内径および内腔の断面積を抽出する。制御部２１は、第１モデル７１が治療対象外であると判定した断面における内径および断面積の代表値を算出する。制御部２１は、第１モデル７１が治療を要すると判定した断面における最小内径および最小断面積、すなわち狭窄部の内径および断面積を算出する。

　制御部２１は、第１モデル７１が治療対象と判定した横断層像４８５の枚数に走査時のスライス厚を積算して、治療対象長さを算出する（ステップＳ８１２）。なお、制御部２１は内径または断面積が所定の基準を下回る部分の長さに基づいて、治療対象長さを算出してもよい。

　制御部２１は、医学会または医療施設等で定められたガイドライン等に基づいて、推奨する治療方法を自動的に取得する（ステップＳ８１３）。ガイドライン等は、たとえばフローチャートまたは選択木の形式に整理されて、補助記憶装置２３に記憶されている。患者の既往症等の属性により推奨される治療方法が変化する場合には、制御部２１は、電子カルテ等から必要な情報を取得するか、または、ユーザによる入力を要求するダイアログボックスを表示する。

　制御部２１は、前述のガイドライン等に基づいて治療目標を自動的に取得する（ステップＳ８１４）。たとえば、ガイドライン等で処置後の目標最小開口率が面積を基準にして定められている場合、制御部２１は「治療対象外」である部分の内腔の断面積に関する代表値を算出する。代表値は、たとえば平均値、最小値、または最大値等の任意の統計量である。代表値は、たとえば管腔器官の長手方向に沿って「治療対象外」である部分の中央部の断面積であってもよい。

　制御部２１は算出した代表値と、目標最小開口率とを積算することにより、処置後の目標最小断面積を算出する。さらに制御部２１は、目標最小断面積に基づいて前述の（１）式により目標最小内径を算出する。

　制御部２１は、ユーザによる治療目標の入力を受け付けてもよい。ユーザは、治療目標をたとえば数値で入力する。ユーザは、模式図欄５２４上で治療目標をタップ操作等により入力してもよい。

　制御部２１は、推奨する治療デバイスを取得する（ステップＳ８１５）。具体的には、治療デバイスの種類は、ステップＳ８１３で取得した治療方法により定められる。たとえば「ステント留置」を行なう場合には、ステントが使用される。

　ステントには、径および長さ等の仕様の異なる様々なバリエーションが存在し、患部の状態に応じて選択される。制御部２１は、ステップＳ８１１で算出した「治療対象外」である部分および狭窄部の内径および断面積と、ステップＳ８１２で算出した治療対象長さとに基づいて、ステントの径および長さを判定する。

　制御部２１が推奨する治療デバイスは、ステントに限定しない。治療デバイスは、たとえば管腔器官内留置用フィルタまたは塞栓コイル等の、任意の管腔内留置デバイスであってもよい。対象である管腔器官が血管である場合には、管腔内留置デバイスは、血管内留置デバイスであってもよい。

　治療デバイスは、拡張バルーンまたはロータブレータ等の管腔内径拡張デバイス、レーザ治療用カテーテル等のエネルギー処置デバイス、または、薬剤散布カテーテル等の薬剤散布デバイスであってもよい。

　制御部２１は、前述のガイドライン等に基づいて治療に伴うリスクを自動的に取得する（ステップＳ８１６）。制御部２１は、模式図欄５２４および目標形状欄５２３に表示する模式図を生成する（ステップＳ８１７）。

　制御部２１は、図６または図７を使用して説明した画面を表示する（ステップＳ８１８）。その後、制御部２１は処理を終了する。

　本実施の形態によると、治療が必要な範囲を管腔器官の長手方向に沿って自動的に判定して出力するカテーテルシステム１０を提供できる。したがって、比較的経験の浅いユーザであっても容易に使用できるカテーテルシステム１０を提供できる。

　本実施の形態によると、治療が必要である場合に、推奨する処置の内容、その処置に使用する推奨機材の仕様を表示するカテーテルシステム１０を提供できる。ユーザは、たとえばステントのように多種類の仕様が用意されている機材であっても、速やかに必要な機材を決定できる。

　なお、制御部２１は、医療機関で保有している機材のリストから、推奨機材の型番等を選択して表示してもよい。ユーザが機材を速やかに決定できるカテーテルシステム１０を提供できる。制御部２１は、推奨機材の仕様または型番を複数表示してもよい。ユーザは、専門的見地に基づいて使用する機材を選択できる。

　本実施の形態によると、治療のリスクを表示するカテーテルシステム１０を提供できる。リスクを確認することにより、ユーザはリスクを回避するべく慎重に処置を実施できる。コメディカルスタッフ等はリスクの表示を確認することで不測の事態への備えを行なえる。

　制御部２１は、推奨する処置とは異なる処置の選択を受け付けて、当該処置に推奨する機材および当該処置のリスクを表示してもよい。制御部２１が推奨した処置とは異なる処置をユーザが選択した場合であってもユーザを支援するカテーテルシステム１０を提供できる。

［実施の形態２］
　本実施の形態は、ユーザが手動で病変部位を入力するカテーテルシステム１０に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

　図９は、実施の形態２のカテーテルシステムが表示する画面の例である。図９に示す画面には、縦断層像欄５２、横断層像欄５１、項目選択欄５８５、開始ボタン５８８および終了ボタン５８９が表示されている。横断層像欄５１には、前述の横断層像４８５が表示されている。縦断層像欄５２には、カテーテル制御部２７１が生成した縦断層像が表示されている。

　縦断層像欄５２の縁に、横断層像欄５１に表示されている横断層像４８５の位置を示す横断層位置マーカ５５１が表示されている。横断層像欄５１の縁に、縦断層像欄５２に表示されている縦断層像の位置を示す縦断層位置マーカ５５２が表示されている。制御部２１は、たとえば後述する狭窄度が最も高い横断層像４８５を、デフォルトで横断層像欄５１に表示する。

　ユーザは、入力装置３２を操作して横断層位置マーカ５５１および縦断層位置マーカ５５２の位置を変更することにより、表示する断面を適宜変更できる。なお、制御部２１は、ユーザからの音声入力を受け付けてもよい。

　制御部２１は、狭窄度が最も高い横断層像４８５を含む特徴的な横断層像４８５の位置を示すマーカを縦断層像欄５２の縁に表示してもよい。ユーザが表示されたマーカを選択した場合、制御部２１は選択されたマーカに対応する横断層像４８５を表示する。

　ユーザは、項目選択欄５８５を操作して入力する項目を選択できる。図９は、「病変領域」を入力中の例を示す。項目選択欄５８５から「病変領域」の選択を受け付けた後に、開始ボタン５８８の選択を受け付けた場合、制御部２１は縦断層像欄５２および横断層像欄５１に閉曲線５７６を表示する。

　ユーザは、カーソル５７５を適宜操作することにより、閉曲線５７６が「病変領域」を囲む様に調整できる。制御部２１は、縦断層像欄５２に重畳した閉曲線５７６の高さと、横断層像欄５１に重畳した閉曲線５７６の高さとが一致するように、カーソル５７５により操作していない方の閉曲線５７６を自動的に調整する。

　横断層位置マーカ５５１および縦断層位置マーカ５５２の操作も併用して、所望の範囲を閉曲線５７６で囲んだ後に、ユーザは終了ボタン５８９を選択する。終了ボタン５８９の選択を受け付けた場合、制御部２１は「病変領域」の設定終了を受け付ける。

　「病変領域」は、前記管腔器官の状態、または、前記管腔器官周辺の状態に関する第１情報の例示である。すなわち制御部２１は、管腔器官に挿入された画像診断用カテーテル４０を用いて生成した断層像に基づいてユーザにより入力された第１情報を取得する。

　同様にして、制御部２１はたとえば「石灰化領域」、「プラーク領域」等の入力を受け付けてもよい。制御部２１は、領域の代わりに特定の部分の幅または長さ等の指定を受け付けても負い。これらはいずれも第１領域の例示である。

　縦断層像欄５２および横断層像欄５１には、管腔内処置に対する処置を行なった後に画像診断用カテーテル４０を使用して取得した処置後断層像４８７（図２２参照）、具体的には処置後縦断層像および処置後横断層像がそれぞれ表示されていてもよい。制御部２１は、処置後断層像４８７に基づいて処置を行なった後の状態に関する情報を受け付ける。

　図１０は、実施の形態２のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。制御部２１は、カテーテル制御部２７１から１セットの横断層像４８５および縦断層像を取得する（ステップＳ８３１）。制御部２１は、取得した横断層像４８５および縦断層像を、図９を使用して説明した画面に表示する（ステップＳ８３２）。制御部２１は、ユーザによる項目選択欄５８５、開始ボタン５８８、カーソル５７５および終了ボタン５８９等の操作に基づいて、病変領域の範囲等の第１情報を取得する（ステップＳ８３３）。

　制御部２１は、取得した第１情報に基づいて病変領域の面積、体積、長さ等の寸法を算出する（ステップＳ８３４）。制御部２１は、医学会または医療施設等で定められたガイドライン等に基づいて治療の要否を判定する（ステップＳ８３５）。ガイドライン等は、たとえばフローチャートまたは選択木の形式に整理されて、補助記憶装置２３に記憶されている。

　患者の既往症等の属性により推奨される治療方法が変化する場合には、制御部２１は、電子カルテ等から必要な情報を取得するか、または、ユーザによる入力を要求するダイアログボックスを表示する。

　治療を要しないと判定した場合（ステップＳ８３５でＮＯ）、制御部２１は推奨処置欄５３４に治療を要しない旨を表示する（ステップＳ８０４）。その後、制御部２１は処理を終了する。

　治療を要すると判定した場合（ステップＳ８３５でＹＥＳ）、制御部２１は前述のガイドライン等に基づいて、推奨する治療方法を自動的に取得する（ステップＳ８１３）。以後の処理は、図８を使用して説明した処理の流れと同一であるため、説明を省略する。

　本実施の形態によると、ユーザが第１領域を手入力できるカテーテルシステム１０を提供できる。たとえば、精度の高い第１モデル７１が生成されていない場合であっても使用可能なカテーテルシステム１０を提供できる。

［実施の形態３］
　本実施の形態は、カテーテル制御装置２７と情報処理装置２０とが別体であるカテーテルシステム１０に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

　図１１は、実施の形態３のカテーテルシステム１０の構成を説明する説明図である。本実施の形態のカテーテルシステム１０は、情報処理装置２０、カテーテル制御装置２７、ＭＤＵ３３および画像診断用カテーテル４０を有する。情報処理装置２０は、制御部２１、主記憶装置２２、補助記憶装置２３、通信部２４、表示部２５、入力部２６およびバスを備える。

　カテーテル制御装置２７は、ＭＤＵ３３の制御、センサ４２の制御、および、センサ４２から受信した信号に基づく横断層像４８５および縦断層像の生成等を行なう、ＩＶＵＳ用の超音波診断装置である。カテーテル制御装置２７の機能および構成は、従来から使用されている超音波診断装置と同様であるため、説明を省略する。

　カテーテル制御装置２７と情報処理装置２０とは、ケーブルまたは無線通信を介して直接接続されていても、ネットワークを介して接続されていてもよい。

　本実施の形態の情報処理装置２０は、汎用のパソコン、タブレット、スマートフォン、大型計算機、大型計算機上で動作する仮想マシン、クラウドコンピューティングシステム、または、量子コンピュータである。情報処理装置２０は、分散処理を行なう複数のパソコン等であってもよい。

［実施の形態４］
　本実施の形態は、画像診断用カテーテル４０により取得した断層像に含まれる複数のオブジェクトの種類と、それぞれのオブジェクトの配置とを関連づけてマッピングするカテーテルシステム１０に関する。

　図１２は、実施の形態４のカテーテルシステム１０による処理の概要を説明する説明図である。制御部２１は、カテーテル制御部２７１から１セットの横断層像４８５を取得する。制御部２１は、取得した横断層像４８５に基づいて横オブジェクト配置像４８３を生成する。横オブジェクト配置像４８３は、横断層像４８５に含まれる複数のオブジェクトの種類と、それぞれのオブジェクトの範囲とを関連づけてマッピングした画像である。

　制御部２１は、１セットの横オブジェクト配置像４８３に基づいて縦オブジェクト配置像４８４を生成する。具体的には制御部２１は、それぞれの横オブジェクト配置像４８３から、縦断層像に対応する位置の画素を抽出し、補間処理等を行ない再構成することにより、縦断層像に対応する縦オブジェクト配置像４８４を形成する。この処理は、１セットの横断層像４８５から縦断層像を形成する方法と同様であるため、詳細については説明を省略する。

　１セットの横断層像４８５に基づいて３次元データを生成し、それぞれのボクセルに対してオブジェクトの種類を示すラベルを付与する３次元セマンティックセグメンテーションを行なってもよい。３次元セマンティックセグメーション結果により生成した３次元のオブジェクト配置像から、縦断層像に対応する縦オブジェクト配置像４８４を生成できる。

　横オブジェクト配置像４８３および縦オブジェクト配置像４８４は、管腔器官の状態、または、当該管腔器官周辺の状態に関する第１情報の例示である。

　第１情報は、横オブジェクト配置像４８３および縦オブジェクト配置像４８４に基づいて算出した、オブジェクトの長さ、面積、角度および体積等を含んでもよい。第１情報は、画像診断用カテーテル４０を用いて撮影した断層像に基づいて算出した、管腔器官または当該管腔器官周辺の長さ、面積、角度および体積等を含んでもよい。

　管腔器官が血管であり、カテーテル制御部２７１が血流の向きまたは速度等の、血流に関する情報を算出可能である場合には、第１情報は血流に関する情報を含んでもよい。

　制御部２１は、第１情報に基づいてユーザによる診断または処置を支援する第１支援情報を出力する。図１２に示す例では、管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療目標を示す模式図、推奨する処置等の治療方法と使用する器具、および処置に伴うリスクが第１支援情報に含まれている。

　図１３は、第１モデル７１を説明する説明図である。第１モデル７１は、横断層像４８５を受け付けて、横断層像４８５に含まれる複数のオブジェクトの種類と、それぞれのオブジェクトの範囲とを関連づけてマッピングした横オブジェクト配置像４８３を出力するモデルである。第１モデル７１は、機械学習により生成されている。

　図１３に示す横オブジェクト配置像４８３において、縦線のハッチングは、「画像診断用カテーテル４０の断面」を、横線のハッチングは「管腔器官壁」を、右下がりのハッチングは「管腔器官の内側」を、左下がりのハッチングは「ガイドワイヤ」を、細い格子状のハッチングは「石灰化」をそれぞれ示す。

　「ガイドワイヤ」は、ガイドワイヤ自体、ガイドワイヤによって生じた多重エコー、および、ガイドワイヤによって生じた音響陰影を含む。同様に「石灰化」は、石灰化した部分自体、石灰化した部分によって生じた多重エコー、および、石灰化した部分によって生じた音響陰影を含む。

　図１２および図１３中のハッチングは、それぞれのオブジェクトを異なる色で塗り分けていることを模式的に示す。オブジェクトの塗り分けは、それぞれのオブジェクトを区別して表示する方法の一例である。それぞれのオブジェクトの外縁を囲む等の任意の態様により、他のオブジェクトと識別可能に表示してもよい。

　ここで、「画像診断用カテーテルの断面」、「管腔器官壁」、「管腔器官の内側」、「ガイドワイヤ」および「石灰化」は、横断層像４８５に含まれるオブジェクトの例示である。たとえば、「ガイドワイヤ自体」と、「ガイドワイヤによって生じた多重エコー」と、「ガイドワイヤによって生じた音響陰影」とが、それぞれ異なるオブジェクトに分類されてもよい。同様に、管腔器官壁に生じた「プラーク」、「解離」等の病変部が、それぞれ異なるオブジェクトに分類されてもよい。

　以後の説明においては、１セットの横断層像４８５の入力を受け付けて、それぞれの横断層像４８５に対応する横オブジェクト配置像４８３を出力するモデルを例に説明する。

　第１モデル７１はＭＤＵ３３によるプルバック操作で得た１セットの横断層像４８５を受け付けるモデルであっても、センサ４２を手動操作で進退させて得た１セットの横断層像４８５の入力を受け付けるモデルであってもよい。第１モデル７１は、１枚の横断層像４８５の入力を受け付けるモデルであってもよい。第１モデル７１は、１回のプルバック操作で得た横断層像４８５のうちの半分、または１／３等の入力を受け付けるモデルであってもよい。

　第１モデル７１は、たとえばセマンティックセグメンテーションモデルであり、入力層と、ニューラルネットワークと、出力層とを備える。ニューラルネットワークは、たとえばセマンティックセグメンテーションを実現するＵ－Ｎｅｔ構造を有する。Ｕ－Ｎｅｔ構造は、多層のエンコーダ層と、その後ろに接続された多層のデコーダ層とにより構成される。セマンティックセグメンテーションにより、入力された画像を構成するそれぞれの画素に対して、オブジェクトの種類を示すラベルが付与される。

　制御部２１は、ラベルにしたがってそれぞれの画素の表示方法を定めることにより図１３の横オブジェクト配置像４８３に示すように、オブジェクトをその種類ごとに異なる色または地模様等の態様によりマッピングした出力画像を生成できる。

　第１モデル７１は、Ｍａｓｋ　Ｒ－ＣＮＮモデル、その他任意の機械学習アルゴリズムに基づいて生成された、画像のセグメンテーションを実現するモデルであってもよい。

　なお、１セットの横断層像４８５全体を入力データにすることにより、隣接する横断層像４８５の情報が横オブジェクト配置像４８３に反映される。したがって、個々の横断層像４８５中のノイズ等の影響を受けにくく、オブジェクトの範囲を正確に出力する第１モデル７１を実現できる。

　図１４は、実施の形態４のカテーテルシステムが表示する画面の例である。図１４に示す画面は、縦オブジェクト配置欄５２５、横断層像欄５１、現寸法欄５２８、目標寸法欄５２９、推奨処置欄５３４およびリスク欄５３５を含む。縦オブジェクト配置欄５２５には、前述の縦オブジェクト配置像４８４が表示されている。横断層像欄５１には、前述の横断層像４８５が表示されている。

　現寸法欄５２８に、制御部２１が縦オブジェクト配置像４８４またはカテーテル制御部２７１から取得した縦断層像を画像解析して算出した、管腔器官の最小内径および管腔器官内腔の最小断面積が表示されている。制御部２１は、縦オブジェクト配置欄５２５および現寸法欄５２８により、管腔器官である血管の状態、または、血管周辺の状態に関する第１情報を表示する。

　目標寸法欄５２９に、治療目標である目標最小内径および目標最小断面積が表示されている。推奨処置欄５３４に推奨する処置が表示されている。制御部２１は、推奨処置欄５３４に処置に使用する器具の仕様をさらに表示してもよい。リスク欄５３５に、推奨処置欄５３４に表示した処置を行なうことに対するリスクが表示されている。

　図１４に示す例では、リスクは「解離」と「プラーク破綻」の２項目である。制御部２１は目標寸法欄５２９、推奨処置欄５３４およびリスク欄５３５により、第１支援情報を表示する。なお、制御部２１は、推奨処置欄５３４に表示した処置を行なわないことに対するリスクをリスク欄５３５に表示してもよい。

　制御部２１は、ユーザの指示に基づいて縦オブジェクト配置像４８４の代わりにカテーテル制御部２７１から取得した縦断層像を縦オブジェクト配置欄５２５に表示してもよい。制御部２１は、ユーザの指示に基づいて横断層像４８５の代わりに横オブジェクト配置像４８３を横断層像欄５１に表示してもよい。

　制御部２１は、現寸法欄５２８の代わりに、または現寸法欄５２８とともに、たとえば冠血流予備量比（ＦＦＲ：Fractional Flow Reserve）等の機能評価結果を表示してもよい。制御部２１は、画像診断用カテーテル４０の代わりに冠動脈に挿入されたプレッシャワイヤを用いて冠血流予備量比を測定できる。

　図１５は、実施の形態４のカテーテルシステム１０が表示する画面の例である。ユーザが、リスク欄５３５に表示されているリスク項目のうち、長円で囲まれている「プラーク破綻」の根拠を示すように指示した場合に、制御部２１は図１５に示す画面を表示する。ユーザは、たとえばリスク欄５３５内の「プラーク破綻」の文字列をダブルクリックする等の操作により、根拠を表示する指示を入力できる。制御部２１は、ユーザからの音声入力を受け付けてもよい。

　横断層像欄５１には「プラーク破綻」というリスクの根拠である「不安定プラーク」のを含む横断層像４８５が表示されている。横断層像欄５１の下側に、この部分に「不安定プラーク」が存在すると判定した旨を示す理由欄５１６が表示されている。

　制御部２１は、たとえば「不安定プラーク」に対応するオブジェクトの面積が最も大きい横断層像４８５を抽出して、横断層像欄５１に表示する。制御部２１は、横断層像欄５１に表示中の断層像の位置を示す位置に横断層位置マーカ５５１を移動させる。

　図１５に示す画面例では「不安定プラーク」の範囲等を示すマーカは表示されていない。ユーザは横断層像４８５を直接観察できる。ユーザは、必要に応じて横断層位置マーカ５５１を操作して、制御部２１が表示した横断層像４８５の前後の横断層像４８５を観察し、専門的見地に基づいてどのような処置を行なうかを判断できる。

　図１６は、実施の形態４のカテーテルシステムが表示する画面の例である。ユーザが「不安定プラーク」の存在に関する根拠を示すように指示した場合に、制御部２１は図１５に示す画面を表示する。横断層像欄５１には「不安定プラーク」という判定の根拠となった根拠領域を示す根拠マーカ５６１を重畳させた横断層像４８５が表示されている。

　制御部２１は、たとえばＧｒａｄ－ＣＡＭ（Gradient-weighted Class Activation Mapping）、または、Ｇｒａｄ－ＣＡＭ＋＋等のモデル可視化手法により、根拠領域を抽出する。根拠領域は、第１モデル７１に入力された複数の横断層像４８５中の、「石灰化」と判定された画素の出力に強く影響した領域である。根拠マーカ５６１は、出力への影響度が高い場所ほど細かいハッチングを用いて表示されている。

図１６を使用して説明した「不安定プラーク」を含む横断層像４８５、および、図１６を使用して説明した根拠マーカ５６１は、「プラーク破綻」というリスクに関する根拠情報の例示である。

　ユーザが、「不安定プラーク」の存在に関する根拠を示すように指示する方法の具体例を説明する。たとえば制御部２１は、ユーザがカーソルを操作して理由欄５１６を長押ししている間、図１６を使用して説明した画面により根拠マーカ５６１を表示する。制御部２１は、ユーザが理由欄５１６の長押しを終了した場合に根拠マーカ５６１を消去して図１５を使用して説明した画面に戻る。

　制御部２１は、ユーザが理由欄５１６をクリックするたびに、根拠マーカ５６１の表示の有無を切り替えてもよい。制御部２１は、理由欄５１６の代わりに横断層像欄５１の長押しまたはクリックを受け付けた場合に、根拠マーカ５６１の表示の有無を切り替えてもよい。

　制御部２１は、デフォルトで根拠マーカ５６１を表示し、ユーザが根拠マーカ５６１を長押ししている間、根拠マーカ５６１を消去してもよい。制御部２１は、音声入力に基づいて図１５を使用して説明した画面と図１６を使用して説明した画面とを切り替えてもよい。

　図１７は、実施の形態４のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。制御部２１は、カテーテル制御部２７１から１セットの横断層像４８５を取得する（ステップＳ８５１）。制御部２１は、取得した横断層像４８５を第１モデル７１に入力して、横断層像４８５に含まれる複数のオブジェクトの種類と、それぞれのオブジェクトの範囲とを関連づけた横オブジェクト配置像４８３、および、それぞれの画素に対するオブジェクトの判定が正しい確率を取得する（ステップＳ８５２）。

　制御部２１は、１セットの横オブジェクト配置像４８３に基づいて、縦オブジェクト配置像４８４を生成する（ステップＳ８５３）。制御部２１は、生成した横オブジェクト配置像４８３および縦オブジェクト配置像４８４を補助記憶装置２３に記録する。

　制御部２１は横オブジェクト配置像４８３および縦オブジェクト配置像４８４を画像解析して、治療対象外である部分および最大狭窄部の寸法を算出する（ステップＳ８５４）。ここで最大狭窄部は、狭窄の程度が最も著しい部分を意味する。

　具体的を挙げて説明する。制御部２１はそれぞれの横オブジェクト配置像４８３から内腔の断面積を抽出する。内腔の断面積は、内腔を示すオブジェクトを構成する画素数と、１ピクセル当たりの面積との積算により算出可能である。制御部２１は、算出した断面積の最大値を治療対象外である部分の断面積であると判定し、最小値を最大狭窄部の断面積であると判定する。

　なお、治療対象外である部分および最大狭窄部の判定基準は面積に限定しない。たとえば、最大内径、または平均直径等、任意の寸法に基づいて定めてもよい。制御部２１は、ユーザによる治療対象外である部分および最大狭窄部の指定を受け付けてもよい。

　制御部２１は、管腔器官の狭窄度を判定する（ステップＳ８５５）。狭窄度は、たとえば（１）式または（２）式により定義される。
　　　狭窄度＝１－（狭窄部の内径／治療対象外である部分の内径）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‥‥‥　（１）
　　　狭窄度＝１－（狭窄部の面積／治療対象外である部分の面積）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‥‥‥　（２）
　狭窄度の算出式は、（１）式および（２）式に限定しない。制御部２１は、ユーザから狭窄度の算出方法の選択または入力を受け付けてもよい。

　制御部２１は、医学会または医療施設等で定められたガイドライン等に基づいて治療の要否を判定する（ステップＳ８５６）。ガイドライン等は、たとえばフローチャートまたは選択木の形式に整理されて、補助記憶装置２３に記憶されている。

　治療を要しないと判定した場合（ステップＳ８５６でＮＯ）、制御部２１は推奨処置欄５３４に治療を要しない旨を表示する（ステップＳ８０４）。その後、制御部２１は処理を終了する。

　治療を要すると判定した場合（ステップＳ８５６でＹＥＳ）、制御部２１は前述のガイドライン等に基づいて治療対象である狭窄部の長さを算出する（ステップＳ８５７）。たとえば、制御部２１は内腔の断面積がガイドライン等で定められた閾値よりも小さい範囲の長さを算出する。制御部２１は前述のガイドライン等に基づいて、推奨する治療方法を自動的に取得する（ステップＳ８１３）。

　以後ステップＳ８１６までの処理は、図８を使用して説明した処理の流れと同一であるため、説明を省略する。制御部２１は、図１５および図１６を使用して説明した画面を表示する（ステップＳ８６１）。その後、制御部２１は処理を終了する。

　本実施の形態によると、縦オブジェクト配置像４８４を表示してユーザを支援するカテーテルシステム１０を提供できる。ユーザは、縦オブジェクト配置像４８４を参照することにより、断層像を速やかに理解できる。

　本実施の形態によると、縦オブジェクト配置像４８４と縦断層像とを適宜切り替えて表示するカテーテルシステム１０を提供できる。ユーザは、必要に応じて表示する画像を切り替えて観察できる。

　本実施の形態によると、治療の要否、推奨する処置およびリスクを表示するカテーテルシステム１０を提供できる。本実施の形態によると、リスクがあると判定した部位の横断層像４８５、および、リスクを判定した根拠を自動的に表示するカテーテルシステム１０を提供できる。

［実施の形態５]
　本実施の形態は、画像診断用カテーテル４０により取得した断層像を受け付けて、管腔器官、または、当該管腔器官周辺の状態に関する所見を出力するカテーテルシステム１０に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

　図１８は、実施の形態５のカテーテルシステムによる処理の概要を説明する説明図である。制御部２１は、カテーテル制御部２７１から１セットの横断層像４８５を取得する。制御部２１は、取得した横断層像４８５に基づいてたとえば治療の要否および血流うっ滞の有無等、管腔器官、または、当該管腔器官周辺の状態に関する所見を取得する。

　制御部２１が取得する所見は、複数の項目のそれぞれに対する、「有」、「無」等の所定の選択肢に関する確率である。所見の詳細については後述する。所見は、管腔器官の状態、または、当該管腔器官周辺の状態に関する第１情報の例示である。

　制御部２１は、第１情報に基づいてユーザによる診断または処置を支援する第１支援情報を出力する。図１８に示す例では、管腔器官または当該管腔器官の周辺に留置した留置デバイスの状態、推奨する処置等の治療方法と使用する器具、および処置に伴うリスクが第１支援情報に含まれている。

　図１９は、実施の形態５の第１モデル７１の構成を説明する説明図である。本実施の形態の第１モデル７１は、１セットの横断層像４８５を受け付けて、治療の要否、血流うっ滞の有無、または分岐の有無等、管腔器官の状態、または、当該管腔器官周辺の状態に関する所見を出力するモデルである。なお、「治療の要否」は、管腔器官の内部で処置を行なうＩＶＲ（Interventional Radiology）の要否であっても、服薬および食事療法等を含む一般的な治療の要否であってもよい。

　第１モデル７１が出力する所見は、複数の項目のそれぞれに対する、「有」、「無」等の所定の選択肢に関する確率である。表１から表４に、第１モデル７１が確率を出力する項目の例を示す。表１から表４の１つの行は、一つの項目を示す。第１モデル７１は、それぞれの項目ごとに選択肢の確率を出力する。表１から表４に、第１モデル７１が出力する所見に含まれる項目の例を示す。

　表１は、血流情報に関する項目を示す。

　表２は、血流情報に関する項目を示す。

　表３は、管腔器官および管腔器官周囲の定性的形状情報に関する項目を示す。

　表４は、管腔器官および管腔器官周囲の性状を示す性状情報に関する項目を示す。

　表４に示す「ステント内狭窄」は、たとえば数か月から数年前に管腔器官内に留置したステントの狭窄の有無を示す。ステント留置の処置の直後に横断層像４８５を撮影した場合には、留置したステントの狭窄の有無を示す。すなわち、横断層像４８５は未処置管腔器官の断層像であっても、処置後の経過観察中の管腔器官の断層像であっても、一連の管腔器官内処置の終了直後に撮影した管腔器官の断層像であってもよい。

　表５は、管腔器官内に配置されたステント等の留置デバイスの状態を示すデバイス情報に関する項目を示す。

　表１から表５に示す各項目は例示である。第１モデル７１は、表１から表５に示す項目の一部に対する確率を出力してもよい。第１モデル７１は、表１から表５に示す項目以外の項目に対する確率を出力してもよい。

　表１から表５に示す各項目の選択肢は例示である。たとえば各表で「有」、「無」の２択で表示した項目について、「大」、「小」、「無」等の３択以上の選択肢を用いてもよい。

　以後の説明においては、１セットの横断層像４８５の入力を受け付けて、管腔器官の状態、または、当該管腔器官周辺の状態に関する所見を出力するモデルを例に説明する。なお、第１モデル７１は、１枚の横断層像４８５の入力を受け付けて、管腔器官、または、当該管腔器官周辺の状態の状態に関する所見を出力するモデルであってもよい。１回のプルバック操作で得た１セットの横断層像４８５のうちの半分、または１／３等、一部分の横断層像４８５の入力を受け付けて、管腔器官の状態、または、当該管腔器官周辺の状態に関する所見を出力するモデルであってもよい。

　第１モデル７１は、入力層と、ニューラルネットワーク７１９と、複数のソフトマックス層７１１と、出力層とを備える。ニューラルネットワーク７１９は、たとえば複数の畳込み層とプーリング層との組と、全結合層とを有するＣＮＮ（Convolutional Neural Network）である。表１から表４に示す１つの行について、１つのソフトマックス層７１１が設けられている。

　入力層には、１セットの横断層像４８５を走査順に結合して１枚にした画像が入力される。ニューラルネットワーク７１９およびソフトマックス層７１１を介して、出力層に表１から表４に示す各項目に対する確率を出力する。

　たとえば図４においては、「治療の必要性」については「無」である確率が９５パーセント、「血流うっ滞」については「無」である確率が９０パーセント、「分岐」については「有」である確率が９０パーセントである。なお、第１モデル７１は、表１から表３についてそれぞれ分かれていてもよい。第１モデル７１は、出力する項目ごとにそれぞれ分かれていてもよい。

　ソフトマックス層７１１の後段に、最も確率が高い選択肢を選択して出力する選択層が設けられていてもよい。

　第１モデル７１には、カテーテル制御部２７１がセンサ４２から取得した音線データ等の、横断層像４８５を形成する前段階のデータが入力されてもよい。

　図２０は、実施の形態５のカテーテルシステム１０が表示する画面の例である。図２０に示す画面は、縦断層像欄５２、横断層像欄５１、所見欄５３、現寸法欄５２８、目標寸法欄５２９、推奨処置欄５３４およびリスク欄５３５を含む。

　縦断層像欄５２にはカテーテル制御部２７１から取得した縦断層像が表示されている。横断層像欄５１には、カテーテル制御部２７１から取得した横断層像４８５が表示されている。すなわち、図２０においては管腔器官に対する処置を行なった後の、処置後縦断層像および処置後横断層像が表示されている。
図２０における縦断層像および横断層像４８５には、留置済のステントが描出されている。ステントを複数の黒丸で示す。

　制御部２１は、第１モデル７１から取得した所見のうち、所定の閾値よりも確率が高い所見を選択して、所見欄５３に表示する。制御部２１が所見欄５３に表示する所見は、管腔器官の状態、または、当該管腔器官周辺の状態に関する第１情報の例示である。

　現寸法欄５２８、目標寸法欄５２９、推奨処置欄５３４およびリスク欄５３５については、図１４を使用して説明した実施の形態４の画面と同様であるため、説明を省略する。制御部２１が推奨処置欄５３４、目標寸法欄５２９およびリスク欄５３５に表示する情報は、診断または処置を支援する第１支援情報の例示である。

　図２０においては、所見は「ステント異常（マルアポジション）」、すなわち留置したステントが管腔器官の内壁に正しく接触していない状態である。「バルーン拡張」により、ステントを内側から拡げなおす処置が推奨されている。

　ユーザは、横断層位置マーカ５５１および縦断層位置マーカ５５２を操作して、ステントの状態および管腔器官の状態を確認して、実際に実施する処置を判断できる。

　図２１は、実施の形態５のカテーテルシステム１０が表示する画面の例である。ユーザが「解離」のリスクに関する根拠を示すように指示した場合に、制御部２１は図２１に示す画面を表示する。縦断層像欄５２には「解離」という判定の根拠となった根拠領域を示す根拠マーカ５６１を重畳させた縦断層像が表示されている。

　制御部２１はたとえば、留置済のステントの端部の管腔器官壁が薄い場合、または、ステント端部の近傍に不安定プラークが存在する場合等に、医学会または医療施設等で定められたガイドライン等に基づいて、「解離」のリスクを表示する。制御部２１は、これらのリスクの理由に該当する領域に、根拠マーカ５６１を重畳表示する。

　図２１を使用して説明した根拠マーカ５６１は、「解離」というリスクを示す第１支援情報に関する根拠情報の例示である。

　なお、学習モデルを用いて第１支援情報を出力した場合、制御部２１はＧｒａｄ－ＣＡＭ、または、Ｇｒａｄ－ＣＡＭ＋＋等のモデル可視化手法により、根拠領域を抽出して、根拠マーカ５６１を表示してもよい。

　本実施の形態は、図８を使用して説明した実施の形態１の処理の流れとほぼ同様であるため、相違点のみ簡単に説明する。ステップＳ８０２において、制御部２１は図１９を使用して説明した第１モデル７１に横断層像４８５を入力して、管腔器官または当該管腔器官の周辺の状態に関する所見を取得する。

　ステップＳ８１２において、制御部２１はガイドライン等に基づいて治療対象である狭窄部の長さを算出する。

　本実施の形態によると、様々な所見の可能性を表示してユーザを支援するカテーテルシステム１０を提供できる。

　なお、制御部２１は、所見欄５３に表示した所見の根拠を示す根拠マーカ５６１を表示してもよい。制御部２１は、たとえばＧｒａｄ－ＣＡＭ、または、Ｇｒａｄ－ＣＡＭ＋＋等のモデル可視化手法により、第１モデル７１から出力された所見に関する根拠領域を抽出できる。

　第１モデル７１には、横断層像４８５に加えて画像診断装置３７を用いて撮影した画像、血圧、心拍数または酸素飽和度等の、リアルタイムで取得した医療情報が入力されてもよい。第１モデル７１には、横断層像４８５に加えて既往症、身長、体重、過去に画像診断装置３７を用いて撮影した画像等の、電子カルテから取得した医療情報が入力されてもよい。

　このようにする場合、第１モデル７１は、横断層像４８５と医療情報とを受け付けて、治療の要否、血流うっ滞の有無、または分岐の有無等、管腔器官の状態、または、当該管腔器官周辺の状態に関する所見を出力する。横断層像４８５以外の医療情報を第１モデル７１の入力データに含めることにより、精度の高い所見を出力するカテーテルシステム１０を提供できる。

［実施の形態６］
　実施の形態６は、たとえばステント留置等の処置を行なった後に画像診断用カテーテル４０を用いて撮影した１セットの処置後断層像４８７を使用するカテーテルシステム１０に関する。処置は、管腔器官内に機器を留置するものに限定しない。たとえば管腔器官が血管である場合、「バルーン血管形成術」、「血栓溶解術」または「アテレクトミー」等の、機器を留置しない処置であってもよい。実施の形態５と共通する部分については、説明を省略する。

　図２２は、実施の形態６のカテーテルシステムによる処理の概要を説明する説明図である。本変形例において制御部２１は、たとえばステント留置等の処置を行なった後に画像診断用カテーテル４０を用いて撮影した１セットの処置後断層像４８７を取得する。

　本実施の形態においては、実施の形態５の第１モデル７１の代わりに第２モデルを使用する。第２モデルは、処置後断層像４８７を入力した場合に、処置後の管腔器官または当該管腔器官の状態に関する第２情報を出力する。第２モデルは、図１９を使用して説明した第１モデル７１と同様の構成を有し処置を行なった後の状態に関する項目を出力する。

　前述の表４に示す各項目は、第２モデルが出力する項目の例示である。第２モデルが出力する項目は、表４に示すステント等の留置デバイスの状態に関する定性的な項目に限定しない。第２モデルは、たとえばステントの平均内径、管腔器官の長手方向に沿ったステント内径の寸法変化または留置後のステント長さ等の、定性的な項目を出力してもよい。

　第２モデルは、たとえば拡張術後の管腔器官の状態等、任意の処置を行なった後の状態に関する項目を出力してもよい。そのほか任意の項目を出力する第２モデルを使用できる。

　ユーザは、処置後の管腔器官の画像診断用カテーテル４０を挿入して画像取得操作を行なう。制御部２１は、カテーテル制御部２７１から１セットの処置後断層像４８７を取得する。制御部２１は、取得した処置後断層像４８７を第２モデルに入力して、管腔器官および当該管腔器官の周辺の状態に関する第２情報を取得する。

　制御部２１は、第２モデルから取得した所見のうち、所定の閾値よりも確率が高い所見を選択する。制御部２１は、前述のガイドライン等に基づいて、たとえばステントの再拡張等の追加の処置が必要であるか否かを判定する。追加の処置が必要であると判定した場合、制御部２１は前述のガイドラインに基づいて追加の処置の目標寸法、推奨処置およびリスク等の第２支援情報を判定する。

　制御部２１は処置後断層像４８７および判定した結果を表示装置３１に表示する。制御部２１が表示する画面は、図２０および図２１を使用して説明した実施の形態５の画面と同様である。

　本実施の形態において、制御部２１が所見欄５３に表示する所見は、処置の状態に関する第２情報の例示である。同様に、制御部２１が推奨処置欄５３４、目標寸法欄５２９およびリスク欄５３５に表示する情報は、診断または処置を支援する第２支援情報の例示である。

　本実施の形態の第２支援情報の判定方法は、実施の形態５の第１支援情報の判定方法と同様であるため、詳細についての説明は省略する。

　本実施の形態によると、処置を行なった後の管腔器官および当該管腔器官の周辺の状態に関する項目に特化して学習した第２モデルを使用することにより、処置後の状態に関して精度の高い情報を出力するカテーテルシステム１０を提供できる。

　第２モデルには、処置後断層像４８７に加えて画像診断装置３７を用いて撮影した画像、血圧、心拍数または酸素飽和度等の、リアルタイムで取得した医療情報が入力されてもよい。第２モデルには、処置後断層像４８７に加えて既往症、身長、体重、過去に画像診断装置３７を用いて撮影した画像等の、電子カルテから取得した医療情報が入力されてもよい。

　このようにする場合、第２モデルは、処置後断層像４８７と医療情報とを受け付けて、処置の状態に関する第２情報を出力する。処置後断層像４８７以外の医療情報を第２モデルの入力データに含めることにより、精度の高い第２情報および第２支援情報を出力するカテーテルシステム１０を提供できる。

［実施の形態７］
　本実施の形態は、処置前の管腔器官の状態、または、当該管腔器官周辺の状態に関する第１情報と、処置後の管腔器官の状態、または、当該管腔器官周辺の状態に関する第２情報とに基づいて、診断または処置を支援する第３支援情報を出力するカテーテルシステム１０に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

　図２３は、実施の形態７のカテーテルシステム１０による処理の概要を説明する説明図である。

　ユーザは処置を行なう前の管腔器官に画像診断用カテーテル４０を挿入して画像取得操作を行なう。制御部２１は、カテーテル制御部２７１から１セットの横断層像４８５を取得する。制御部２１は、取得した横断層像４８５を補助記憶装置２３または主記憶装置２２に一時的に記憶する。

　ユーザは処置を行なった後の管腔器官に画像診断用カテーテル４０を挿入して画像取得操作を行なう。制御部２１は、カテーテル制御部２７１から１セットの処置後断層像４８７を取得する。制御部２１は、取得した処置後断層像４８７を補助記憶装置２３または主記憶装置２２に一時的に記憶する。

　制御部２１は、取得した横断層像４８５に基づいてたとえば治療の要否および血流うっ滞の有無等、管腔器官、または、当該管腔器官周辺の状態に関する第１情報を取得する。たとえば、制御部２１は図５、図１３または図１９を使用して説明した第１モデル７１に横断層像４８５を入力して、第１情報を取得する。

　制御部２１は、取得した処置後断層像４８７に基づいてたとえばステントの状態等、処置後の管腔器官および当該管腔器官の周辺の状態に関する第２情報を取得する。たとえば制御部２１は、実施の形態６で説明した第２モデルに処置後断層像４８７を入力して、第２情報を取得する。制御部２１は、図１３または図１９を使用して説明した第１モデル７１に処置後断層像４８７を入力して、第２情報を取得してもよい。

　制御部２１は、第１情報および第２情報と、医学会または医療施設等で定められたガイドライン等に基づいて、追加治療の要否および追加治療が必要である場合には推奨される治療方法およびそのリスク等を含む第３支援情報を取得する。第３支援情報は、たとえば「ステント異常（マルアポジション）」等の処置の状態に関する情報、推奨する追加処置に関する情報、リスクに関する情報等を含む。第３支援情報は、たとえば推奨する投薬または食事療法等に関する情報を含んでもよい。

　図２４は、実施の形態７のカテーテルシステム１０が表示する画面の例である。図２４に示す画面は、処置前縦断層像欄５２１、処置後縦断層像欄５２２、所見欄５３、現寸法欄５２８、目標寸法欄５２９、推奨処置欄５３４およびリスク欄５３５を含む。

　処置前縦断層像欄５２１には、ＩＶＲを行なう前に画像診断用カテーテル４０を使用して撮影した縦断層像が表示されている。処置後縦断層像欄５２２には、ＩＶＲを行なった後に画像診断用カテーテル４０を使用して撮影した縦断層像が表示されている。

　図２４においては、ステント留置処置前後の縦断層像が処置前縦断層像欄５２１と処置後縦断層像欄５２２に表示されている処置前縦断層像欄５２１には、留置後のステントを含む縦断層像が表示されている。ステントを複数の黒丸で示す。

　制御部２１は、横断層像４８５に基づく第１情報と、処置後断層像４８７に基づく第２情報とに基づいて、処置後の状態に関する所見を所見欄５３に、処置後の寸法を現寸法欄５２８にそれぞれ表示する。同様に制御部２１は、推奨する追加処置を推奨処置欄５３４に、追加処置の目標寸法を目標寸法欄５２９に表示する。

　制御部２１は、追加処置のリスクをリスク欄５３５に表示する。なお、制御部２１は、推奨処置欄５３４に表示した追加処置を行なわないことに対するリスクをリスク欄５３５に表示してもよい。

　以上により制御部２１は、所見欄５３、現寸法欄５２８、目標寸法欄５２９、推奨処置欄５３４およびリスク欄５３５により、第３支援情報を表示する。なお、制御部２１は第２モデルから取得した第２情報を、所見欄５３、現寸法欄５２８、目標寸法欄５２９、推奨処置欄５３４およびリスク欄５３５の一部または全部に表示してもよい。制御部２１は第１モデルから取得した第１情報を、所見欄５３、現寸法欄５２８、目標寸法欄５２９、推奨処置欄５３４およびリスク欄５３５の一部に表示してもよい。

　図２４においては、所見は「ステント異常（マルアポジション）」、すなわち留置したステントが管腔器官の内壁に正しく接触していない状態である。「バルーン拡張」により、ステントを内側から拡げなおす処置が推奨されている。

　ユーザは、図示を省略するボタンを操作して、処置前後の横断層像を表示してもよい。ユーザは、処置前後の断層像を観察して、実際に実施する処置を判断できる。

　図２５は、実施の形態７のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。制御部２１は、補助記憶装置２３から１セットの横断層像４８５を取得する（ステップＳ８８１）。制御部２１は、取得した横断層像４８５を第１モデル７１に入力して、第１情報を取得する（ステップＳ８８２）。

　制御部２１は、カテーテル制御部２７１または補助記憶装置２３から１セットの処置後断層像４８７を取得する（ステップＳ８８３）。制御部２１は、処置後断層像４８７に基づいて第２情報を取得する（ステップＳ８８４）。

　制御部２１は、追加治療の要否を判定する（ステップＳ８８５）。たとえば第２情報にステント異常に関する情報が含まれている場合、制御部２１は追加治療が必要であると判定する。たとえば、狭窄の解除を目的とした処置である場合、制御部２１は処置前後の狭窄度を比較して、目標の改善レベルを達成している場合に追加治療は不要であると判定する。

　制御部２１は、医学会または医療施設等で定められたガイドライン等に基づいて、追加治療の要否を判定してもよい。制御部２１は、第１情報と第２情報との入力を受け付けて、追加治療の要否を出力する学習モデルにより、追加治療の要否を判定してもよい。

　追加治療を要しないと判定した場合（ステップＳ８８５でＮＯ）、制御部２１は図２４を使用して説明した画面の推奨処置欄５３４に追加治療を要しない旨を表示する（ステップＳ８８６）。その後、制御部２１は処理を終了する。

　追加治療を要すると判定した場合（ステップＳ８８５でＹＥＳ）、制御部２１は、前述のガイドライン等に基づいて、推奨する追加治療方法を自動的に取得する（ステップＳ８９１）。制御部２１は、前述のガイドライン等に基づいて追加治療のリスクおよび追加治療を行なわない場合のリスクを取得する（ステップＳ８９２）。

　制御部２１は、図２４を使用して説明した画面により、追加治療が必要である旨と、推奨する追加治療と、リスクとを表示装置３１に表示する（ステップＳ８９３）。その後、制御部２１は処理を終了する。

　本実施の形態によると、処置前後の管腔器官および管腔器官周辺の状態に関する情報を組み合わせることにより、処置の状態および追加処置の要否等に関して精度の高い情報を出力するカテーテルシステム１０を提供できる。

［実施の形態８］
　本実施の形態は、画像診断装置３７から取得した画像に画像診断用カテーテル４０を用いて撮影した断層像の位置を重畳表示するカテーテルシステム１０に関する。実施の形態４と共通する部分については、説明を省略する。

　図２６は、実施の形態８のカテーテルシステム１０が表示する画面の例である。図２６に示す画面は所見欄５３および他装置画像欄５９を含む。所見欄５３には、前述の第１支援情に含まれる所見が表示される。制御部２１は、所見欄５３に加えて、たとえば推奨処置欄５３４、目標寸法欄５２９およびリスク欄５３５を表示しても良い。

　他装置画像欄５９には、画像診断装置３７により撮影された医用画像が表示されている。画像診断用カテーテル４０が撮影した断層像の位置を示すスキャンエリア５９１が、縦断層像の外形を示す長方形で他装置画像欄５９に重畳表示されている。

　画像診断装置３７が、Ｘ線血管撮影装置である場合を例にして、スキャンエリア５９１を表示する方法の概要を説明する。センサ４２は、Ｘ線を透過しないセンサマーカに搭載されている。先端マーカ４４およびセンサマーカはＸ線を透過しないため、Ｘ線血管撮影装置で撮影された医用画像中に鮮明に表示される。

　制御部２１は、医用画像から先端マーカ４４およびセンサマーカを検出する。検出されたセンサマーカは、センサ４２の位置を示す。たとえばＭＤＵ３３によるプルバック操作を用いて１セットの横断層像４８５を生成する場合、画像取得時のセンサ４２の動作範囲の両端が、スキャンエリア５９１の短辺の位置に対応する。

　制御部２１は、横断層像４８５の表示レンジと、他装置画像の縮尺に基づいて、スキャンエリア５９１の短辺の長さを決定する。制御部２１は、短辺の位置および短辺の長さから定まる長方形のスキャンエリア５９１を、医用画像を表示した他装置画像欄５９に重畳表示する。

　以上の処理により、画像診断用カテーテル４０の先端部分が画像診断装置３７の投影面に対して平行ではない場合であっても、制御部２１は他装置画像欄５９の正しい位置にスキャンエリア５９１を表示できる。

　図２６に戻って説明を続ける。スキャンエリア５９１内に、複数の横断層位置マーカ５５１が表示されている。それぞれの横断層位置マーカ５５１に対応する横オブジェクト配置像４８３を表示する横オブジェクト配置像欄５１５が他装置画像欄５９の周辺に表示されている。ユーザは、入力装置３２を介して横断層位置マーカ５５１を動かすことにより、横オブジェクト配置像４８３の断層位置を適宜変更できる。なお、制御部２１は、ユーザからの音声入力を受け付けてもよい。

　すなわち、図２６により制御部２１は、画像診断用カテーテル４０を使用して撮影した断層像とは異なる医用画像に、図１２を使用して説明した第１情報である横オブジェクト配置像４８３を表示する。

　他装置画像欄５９には、画像診断装置３７により撮影された医用画像の代わりに、管腔器官を模式的に表したシェーマが表示されてもよい。このようにする場合、制御部２１はシェーマに図１２を使用して説明した実施の形態４の第１情報である横オブジェクト配置像４８３を表示する。

　図２７は、実施の形態８のカテーテルシステム１０が表示する画面の例である。図２７に示す画面においては、図２６の横オブジェクト配置像欄５１５の代わりに、横断層像欄５１が表示されている。横断層像欄５１には、カテーテル制御部２７１から取得した横断層像４８５が表示されている。

　制御部２１は、スキャンエリア５９１の内側に、図４を使用して説明した「治療対象」である部分と「治療対象外」である部分とに関する第１情報を表示する。図２７において、スキャンエリア５９１の中央部のハッチングした部分が「治療対象」を示す。

　制御部２１は、スキャンエリア５９１の内側に縦断層像または縦オブジェクト配置像をリアルタイムで表示してもよい。制御部２１は、スキャンエリア５９１の表示形態に関する選択をユーザから受け付けてもよい。

　制御部２１は、ユーザによる指示に基づいて横オブジェクト配置像４８３と横断層像４８５とを切り替えて表示してもよい。制御部２１は横オブジェクト配置像４８３と横断層像４８５とを並べて表示してもよい。制御部２１は、縦断層像または縦オブジェクト配置像を表示してもよい。

　制御部２１は、処置後断層像４８７に基づいて生成した横オブジェクト配置像４８３を横オブジェクト配置像欄５１５に表示しても良い。制御部２１は、処置後断層像４８７に基づく所見を所見欄５３に表示してもよい。

　処置後断層像４８７に基づく横オブジェクト配置像４８３は、図２２を使用して説明した第２情報の一例である。処置後断層像４８７に基づく所見は、図２２を使用して説明した第２支援情報の一例である。制御部２１は、前述の第３支援情報を所見欄に表示しても良い。

　制御部２１は、たとえばユーザによるタップ操作を受け付けて、横断層像４８５に基づく横オブジェクト配置像４８３と、処置後断層像４８７に基づく横オブジェクト配置像４８３とを切り替えて表示してもよい。制御部２１は、横断層像４８５に基づく横オブジェクト配置像４８３と、処置後断層像４８７に基づく横オブジェクト配置像４８３とを並べて表示してもよい。

　図２８は、実施の形態８のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。制御部２１は、１回の画像取得操作の際にカテーテル制御部２７１および画像診断装置３７のそれぞれから横断層像４８５および医用画像を取得する（ステップＳ７５１）。なお、ステップＳ７５１で制御部２１が取得する画像は処置後断層像４８７であっても良い。

　制御部２１は、医用画像から先端マーカ４４およびセンサマーカを検出する（ステップＳ７５２）。たとえばＭＤＵ３３によるプルバック操作を用いて１セットの横断層像４８５を生成する場合、制御部２１は、プルバック操作の両端で検出されたセンサマーカの位置に基づいて、スキャンエリア５９１の位置および寸法を決定する。制御部２１は、スキャンエリア５９１に基づいて横断層位置マーカ５５１の位置を決定する（ステップＳ７５３）。

　なお、制御部２１はスキャンエリア５９１に対応する位置を、その後に撮影した医用画像上にリアルタイムでトレースして表示することが望ましい。

　制御部２１は、ステップＳ７５１で取得した横断層像４８５を第１モデル７１に入力して、横断層像４８５に含まれる複数のオブジェクトの種類とそれぞれのオブジェクトの範囲とを関連づけた横オブジェクト配置像４８３、および、それぞれの画素に対するオブジェクトの判定が正しい確率を取得する（ステップＳ７５４）。

　制御部２１は、１セットの横オブジェクト配置像４８３に基づいて、縦オブジェクト配置像を生成する（ステップＳ７５５）。制御部２１は、ユーザによる縦断層位置マーカ５５２の操作に対応して、指定された断面による縦オブジェクト配置像を速やかに表示できるよう、生成した縦オブジェクト配置像を補助記憶装置２３に記録する。

　制御部２１は、図２６または図２７を使用して説明した画面を表示装置３１に表示する（ステップＳ７５６）。その後、制御部２１は処理を終了する。

　本実施の形態によると、画像診断装置３７により撮影された医用画像に画像診断用カテーテル４０を使用して撮影した断層像または断層像に基づいて生成した横オブジェクト配置像４８３の位置を重畳表示するカテーテルシステム１０を提供できる。ユーザは、横断層位置マーカ５５１を操作することにより表示する横断層像４８５の位置を容易に変更できる。以上により、ユーザが、断層像と、その周囲の臓器との位置関係を容易に把握できるカテーテルシステム１０を提供できる。

　なお、画像診断装置３７はＸ線血管撮影装置に限定しない。たとえば、体外式プローブまたはＴＥＥ（Transesophageal Echocardiography）プローブと組み合わせた超音波診断装置であっても、リアルタイムで画像診断用カテーテル４０とは異なる断層像を撮影できる。

　画像診断用カテーテル４０が、超音波用のセンサ４２とＯＣＴ用のセンサ４２との両方を搭載している場合には、略同一断面で超音波による横断層像４８５とＯＣＴによる横断層像４８５とを撮影できる。

　カテーテルシステム１０は、横オブジェクト配置像４８３および縦オブジェクト配置像４８４を表示せず、カテーテル制御部２７１から取得した横断層像４８５および縦断層像を表示してもよい。このようにする場合には、制御部２１はステップＳ７５４およびステップＳ７５５を実行する必要はない。

　制御部２１は、ステップＳ７５４およびステップＳ７５５の代わりに、ステップＳ５７１で取得した横断層像４８５を図５または図１９を使用して説明した第１モデル７１に入力して第１情報を取得してもよい。制御部２１は、それぞれの第１情報または第１情報に基づいて得た第２情報を、画像診断装置３７により撮影された医用画像とともに表示する。

　制御部２１は、ステップＳ７５４およびステップＳ７５５の前後で、ステップＳ５７１で取得した横断層像４８５を図５または図１９を使用して説明した第１モデル７１に入力して第１情報を取得してもよい。制御部２１は、それぞれの第１情報または第１情報に基づいて得た第２情報を、画像診断装置３７により撮影された医用画像、横オブジェクト配置像４８３および縦オブジェクト配置像４８４とともに表示する。

　制御部２１は、分解能に優れたＯＣＴによる横断層像４８５から得た横オブジェクト配置像４８３を、ＯＣＴに比べると深達度に優れた超音波による横断層像４８５に重畳表示してもよい。そのほか、制御部２１は、ＯＣＴによる横断層像４８５と、横オブジェクト配置像４８３、超音波による横断層像４８５と横オブジェクト配置像４８３を適宜組み合わせて表示してもよい。両者の利点を生かした情報を表示するカテーテルシステム１０を提供できる。

　医用画像は、リアルタイムで撮影された医用画像に限定しない。制御部２１は、たとえばＣＴ、ＭＲＩ、ＰＥＴ、Ｘ線血管撮影装置または超音波診断装置等の、任意の画像診断装置により撮影されて、電子カルテ等に記録されている医用画像に、スキャンエリア５９１を重畳表示してもよい。制御部２１は、それぞれの画像中に含まれる血管の分岐、心臓の位置等に基づいて、スキャンエリア５９１の位置を判定する。

　本実施の形態の処理は、画像診断装置３７側で実行され、画像診断装置３７に接続された表示装置に表示されてもよい。

［実施の形態９］
　本実施の形態は、図５を使用して説明した実施の形態１の第１モデル７１を生成するプログラムに関する。実施の形態１共通する部分については、説明を省略する。

　図２９は、訓練データＤＢ（Database）のレコードレイアウトを説明する説明図である。訓練データＤＢは、入力と正解ラベルとを関連づけて記録したデータベースであり、機械学習によるモデルの訓練に使用される。訓練データＤＢは、断層像データフィールドおよび判定結果フィールドを有する。

　断層像データフィールドには、１回の画像取得操作により撮影される横断層像４８５のセットが記録されている。判定結果フィールドには、それぞれの横断層像４８５それぞれの横断層像４８５に対応する管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療の要否を専門家が判断した結果が表示されている。たとえば、図２９の一番上の行に示す訓練データにおいては、Ｎｏ．１およびＮｏ．２の断層像に対応する管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療は不要であり、Ｎｏ．３およびＮｏ．４の断層像に対応する管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療は必要である。

　なお、「治療の要否」は、管腔器官の内部で処置を行なうＩＶＲの要否であっても、服薬および食事療法等を含む一般的な治療の要否であってもよい。

　訓練データＤＢには、画像診断用カテーテル４０を用いて撮影した横断層像４８５のセットと、専門の医師等が判断した治療の要否の判断結果との組み合わせが大量に記録されている。

　図３０は、実施の形態９のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。情報処理装置２０を用いて第１モデル７１の機械学習を行なう場合を例にして説明する。

　図３０のプログラムは情報処理装置２０とは別のハードウェアで実行され、機械学習が完了した第１モデル７１がネットワークを介して補助記憶装置２３に複写されてもよい。一つのハードウェアで学習させた第１モデル７１を、複数の情報処理装置２０で使用できる。

　図３０のプログラムの実行に先立ち、たとえば畳み込み層、プーリング層および全結合層を有するニューラルネットワーク７１９と、当該ニューラルネットワーク７１９に互いに並列に連結する複数のソフトマックス層７１１と、それぞれのソフトマックス層７１１に１個ずつ連結する選択層７１２とを有する未学習のモデルが準備されている。

　未学習のモデルは、たとえば決定木またはランダムフォレスト等の任意のタイプのモデルであってもよい。図３０のプログラムにより、準備されたモデルの各パラメータが調整されて、機械学習が行なわれる。

　制御部２１は、訓練データＤＢから１エポックの訓練に使用する訓練レコードを取得する（ステップＳ６２１）。１エポックの訓練に使用する訓練レコードの数は、いわゆるハイパーパラメータであり、適宜定められている。

　制御部２１は、取得したそれぞれの訓練レコードに含まれる入力データから、入力画像を生成する（ステップＳ６２２）。具体的には、制御部２１は断層像フィールドに含まれる横断層像４８５を走査順に結合して１枚にした画像を生成する。なお、断層像データフィールドに、結合済の横断層像が記録されていてもよい。

　制御部２１は、モデルの入力層に入力画像が入力された場合に、出力層から正解ラベルが出力されるように、モデルのパラメータを調整する（ステップＳ６２３）。

　制御部２１は、処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ６２４）。たとえば、制御部２１は所定のエポック数の学習を終了した場合に、処理を終了すると判定する。制御部２１は、訓練データＤＢからテストデータを取得して機械学習中のモデルに入力し、所定の精度の出力が得られた場合に処理を終了すると判定してもよい。

　処理を終了しないと判定した場合（ステップＳ６２４でＮＯ）、制御部２１はステップＳ６２１に戻る。処理を終了すると判定した場合（ステップＳ６２４でＹＥＳ）、制御部２１は学習済のモデルのパラメータを補助記憶装置２３に記録する（ステップＳ６２５）。その後、制御部２１は処理を終了する。以上の処理により、学習済の第１モデル７１が生成される。

［変形例－１］
　図１３を使用して説明した実施の形態４の第１モデル７１を生成する場合を例にして簡単に説明する。実施の形態４の第１モデル７１を生成する場合、画像診断用カテーテル４０が撮影した横断層像４８５のセットと、それぞれの横断層像４８５を専門家がそれぞれのオブジェクトごとに異なる色または地模様で塗分けた画像のセットとを関連づけて記録した訓練データＤＢを使用する。

　第１モデル７１を生成するプログラムの実行に先立ち、たとえばセマンティックセグメンテーションを実現するＵ－Ｎｅｔ構造等の未学習のモデルが準備されている。前述のとおり、Ｕ－Ｎｅｔ構造は、多層のエンコーダ層と、その後ろに接続された多層のデコーダ層とにより構成される。図３０のプログラムにより、準備されたモデルの各パラメータが調整されて、機械学習が行なわれる。

　制御部２１は、ステップＳ６２２の終了後、ステップＳ６２２と同様の手法により、塗分けた画像のセットを走査順に結合して１枚にした正解画像を生成する。制御部２１は、ステップＳ６２３において、モデルの入力層に入力画像が入力された場合に、出力層から正解画像が出力されるように、モデルのパラメータを調整する。

　以上の処理により、制御部２１は図１３を使用して説明した実施の形態４の第１モデル７１を生成する。

［変形例－２］
　図１９を使用して説明した実施の形態５の第１モデル７１を生成する場合を例にして簡単に説明する。実施の形態５の第１モデル７１を生成する場合、画像診断用カテーテル４０が撮影した横断層像４８５のセットと、専門家が判断した管腔器官の状態、または、当該管腔器官周辺の状態に関する所見とを関連づけて記録した訓練データＤＢを使用する。

　第１モデル７１を生成するプログラムの実行に先立ち、たとえば畳み込み層、プーリング層、全結合層を含むニューラルネットワーク７１９と、ソフトマックス層７１１とを有するＣＮＮ等の未学習のモデルが準備されている。未学習のモデルは、ＣＮＮに限定しない。たとえば決定木またはランダムフォレスト等の任意のタイプのモデルを使用できる。

　ステップＳ６２３において、制御部２１は、モデルの入力層に入力画像が入力された場合に、出力層から対応するそれぞれの所見が出力されるように、モデルのパラメータを調整する。

　以上の処理により、制御部２１は図１９を使用して説明した実施の形態５の第１モデル７１を生成する。

［変形例－３］
　実施の形態６で説明した第２モデルを生成する場合を例にして簡単に説明する。実施の形態５の第２モデルを生成する場合、画像診断用カテーテル４０が撮影した処置後断層像４８７のセットと、専門家が判断した処置後の管腔器官の状態、または、当該管腔器官周辺の状態に関する所見とを関連づけて記録した訓練データＤＢを使用する。第２モデル７２を生成する処理は変形例２と同様であるため、説明を省略する。

　本実施の形態によると、機械学習によりさまざまな第１モデル７１および第２モデルを生成できる。

［実施の形態１０］
　本実施の形態は、第１モデル７１により出力された治療の要否をユーザが修正可能なカテーテルシステム１０に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

　図３１は、修正ＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。修正ＤＢは、カテーテルシステム１０が出力した横オブジェクト配置像４８３および推奨処置と、ユーザによる修正とを関連づけた修正情報を記録するデータベースである。

　修正ＤＢは、断層像データフィールド、出力データフィールドおよび入力データフィールドを有する。出力データフィールドおよび修正データフィールドは、それぞれ治療要否フィールドおよび推奨処置フィールドを有する。

　断層像データフィールドには、１回の画像取得操作の際に撮影される横断層像４８５のセットが記録されている。出力データフィールドの治療要否フィールドには、制御部２１が模式図欄５２４に出力したそれぞれの横断層像４８５に対応する管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療の要否が記録されている。出力データフィールドの推奨処置フィールドには、制御部２１が推奨処置欄５３４に出力した推奨処置が記録されている。

　修正データフィールドの治療要否フィールドには、ユーザが修正したそれぞれの横断層像４８５に対応する管腔器官または当該管腔器官の周辺に対する治療の要否が記録されている。修正データフィールドの推奨処置フィールドには、ユーザが修正した推奨処置が記録されている。修正データフィールドの「修正なし」は、ユーザからの修正指示を受け付けていないことを示す。修正ＤＢは、横断層像４８５のセットに対するユーザによる修正ごとに、１つのレコードを有する。

　なお、図３１に示す修正データベースのレコードレイアウトは例示である。修正データベースは、使用する第１モデル７１および表示項目に対応するレコードレイアウトを有する。

　図３２から図３８は、実施の形態８のカテーテルシステム１０が表示する画面の例である。図３２は、図６を使用して説明した画面の表示中にユーザが模式図欄５２４の修正を指示した場合に、制御部２１が表示装置３１に表示する画面である。

　図３２に示す画面は、縦断層像欄５２、横断層像欄５１、模式図欄５２４、終了ボタン５８９および中止ボタン５８６を含む。横断層像欄５１および縦断層像欄５２には、カテーテル制御部２７１が生成した横断層像４８５および縦断層像がそれぞれ表示されている。模式図欄５２４には、図６を使用して説明した実施の形態１の模式図が表示されている。

　ユーザは、入力装置３２を操作して横断層位置マーカ５５１および縦断層位置マーカ５５２の位置を変更することにより、縦断層像欄５２および横断層像欄５１に表示する断面を適宜変更できる。ユーザは、縦断層像欄５２および横断層像欄５１を観察して、「治療対象外」である部分と「治療対象」である部分との境界を判断する。

　ユーザは、カーソル５７５を操作して、「治療対象外」である部分と、「治療対象」である部分との境界線を適宜変更する。ユーザによる終了ボタン５８９の選択を受け付けた場合、制御部２１はユーザが定めた新たな境界線に基づいて、それぞれの横断層像４８５が「治療対象外」に分類されるか、「治療対象」に分類されるかを判定する。

　図３３は、図６を使用して説明した画面の表示中にユーザが推奨処置欄５３４の修正を指示した場合に、制御部２１が表示装置３１に表示する画面である。図３３に示す画面では、推奨処置欄５３４には、推奨する処置の種類を選択可能なプルダウンメニューが表示されている。ユーザは、適切だと判断する処置を選択する。

　ユーザによる終了ボタン５８９の選択を受け付けた場合、制御部２１は、図３２および図３３の画面を使用してユーザが入力した修正内容を、図３３を使用して説明した修正ＤＢの修正フィールドに記録する。制御部２１は、現寸法欄５２８、目標寸法欄５２９、およびリスク欄５３５に対する修正指示を受け付けて、修正ＤＢに記録してもよい。

　以上に説明したとおり、図３２を使用して説明した画面を介して、制御部２１は図４を使用して説明した実施の形態１の第１情報および第１支援情報に対する修正の指示を受け付ける。

　図３４は、図１４を使用して説明した画面の表示中にユーザが縦オブジェクト配置欄５２５の修正を指示した場合に、制御部２１が表示装置３１に表示する画面である。以下の説明では、制御部２１が長円状の黒塗りで示すオブジェクトを変更する指示を受け付けた場合を例にしてする。

　図３４に示す画面は、縦オブジェクト配置欄５２５、横断層像欄５１、現寸法欄５２８、目標寸法欄５２９、推奨処置欄５３４およびリスク欄５３５に加えて、終了ボタン５８９および中止ボタン５８６を含む。

　ユーザにより変更を指示されたオブジェクトの近傍に、オブジェクトの分類項目を示すプルダウンメニューが表示されている。ユーザは、入力装置３２を操作してプルダウンメニューからオブジェクトの正しい分類を指定する。制御部２１は、ユーザから指定されたオブジェクトに対応する色または地模様で、指定されたオブジェクトを表示する。

　推奨処置欄５３４等の修正については、図３３を使用した説明した操作と同様であるため、説明を省略する。終了ボタン５８９の選択を受け付けた場合、制御部２１は横断層像４８５と、変更前の処置後断層像４８７と、変更後の処置後断層像４８７等とを関連づけて修正ＤＢに記録する。

　以上に説明したとおり、図３４を使用して説明した画面を介して、制御部２１は図１４を使用して説明した実施の形態４の第１情報および第１支援情報に対する修正の指示を受け付ける。

　図３５は、図２０を使用して説明した画面の表示中にユーザが所見欄５３の修正を指示した場合に、制御部２１が表示装置３１に表示する画面である。図３５に示す画面では、所見欄５３に所見を選択可能なプルダウンメニューが表示されている。ユーザは、適切だと判断する所見を選択する。

　ユーザによる終了ボタン５８９の選択を受け付けた場合、制御部２１は、横断層像４８５と、変更前の所見と、変更後の所見とを関連づけて修正ＤＢに記録する。制御部２１は、現寸法欄５２８、目標寸法欄５２９、およびリスク欄５３５に対する修正指示を受け付けても良い。

　以上に説明したとおり、図３５を使用して説明した画面を介して制御部２１は、図２０を使用して説明した実施の形態５の第１支援情報に対する修正の指示を受け付ける。

　実施の形態６で説明したとおり、図２０を使用して説明した画像には処置後断層像４８７に基づく第２支援情報が表示されていても良い。図３４を使用して説明した画面を介して制御部２１は、図３５を使用して実施の形態６の第２支援情報に対する修正の指示を受け付ける。

　図３６は、図２４を使用して説明した画面の表示中にユーザが所見欄５３の修正を指示した場合に、制御部２１が表示装置３１に表示する画面である。図３５に示す画面では、所見欄５３に所見を選択可能なプルダウンメニューが表示されている。ユーザは、適切だと判断する所見を選択する。

　以上に説明したとおり、図３６を使用して説明した画面を介して制御部２１は、図２０を使用して説明した実施の形態７の第３支援情報に対する修正の指示を受け付ける。

　図３７は、図２７を使用して説明した画面の表示中にユーザが所見欄５３の修正を指示した場合に、制御部２１が表示装置３１に表示する画面である。図３７に示す画面では、所見欄５３に所見を選択可能なプルダウンメニューが表示されている。ユーザは、適切だと判断する所見を選択する。

　ユーザによる終了ボタン５８９の選択を受け付けた場合、制御部２１は、横断層像４８５と、変更前の所見と、変更後の所見とを関連づけて修正ＤＢに記録する。以上に説明したとおり、図３７を使用して説明した画面を介して制御部２１は、第１支援情報、第２支援情報または第３支援情報に対する修正の指示を受け付ける。

　図３８は、第１支援情報、第２支援情報または第３支援情報を定める際に用いるガイドライン等の修正指示を受け付けた場合に、制御部２１が表示装置３１に表示する画面である。使用するガイドライン等のリストが表示されている。ユーザは、所望のガイドライン等を選択できる。

　なお、制御部２１はたとえば狭窄率の算出式等の、個々の項目に関する修正指示を受け付けても良い。制御部２１は修正指示にもとづいてガイドライン等に対応する判定木またはプログラム等を自動的に修正する。

［実施の形態１１］
　図３９は、実施の形態１１のカテーテルシステム１０の機能ブロック図である。カテーテルシステム１０は、断層像取得部８５と、第１情報取得部８１と、出力部８７とを備える。断層像取得部８５は、血管内に挿入された画像診断用カテーテルを用いて血管に沿って複数枚生成された断層像を取得する。第１情報取得部８１は、断層像取得部８５が取得した断層像に基づいて血管の状態に関する第１情報を取得する。出力部８７は、第１情報取得部８１が取得した第１情報に基づいて診断または処置を支援する第１支援情報を出力する。

［実施の形態１２］
　本実施の形態は、汎用のコンピュータ９０とプログラム９７とを組み合わせて動作させることにより、本実施の形態の情報処理装置２０を実現する形態に関する。図４０は、実施の形態１２の情報処理装置２０の構成を示す説明図である。実施の形態３と共通する部分については、説明を省略する。

　本実施の形態のカテーテルシステム１０は、コンピュータ９０を含む。コンピュータ９０は、制御部２１、主記憶装置２２、補助記憶装置２３、通信部２４、表示部２５、入力部２６、読取部２９およびバスを備える。コンピュータ９０は、汎用のパーソナルコンピュータ、タブレット、スマートフォンまたはサーバコンピュータ等の情報機器である。

　プログラム９７は、可搬型記録媒体９６に記録されている。制御部２１は、読取部２９を介してプログラム９７を読み込み、補助記憶装置２３に保存する。また制御部２１は、コンピュータ９０内に実装されたフラッシュメモリ等の半導体メモリ９８に記憶されたプログラム９７を読出してもよい。さらに、制御部２１は、通信部２４および図示しないネットワークを介して接続される図示しない他のサーバコンピュータからプログラム９７をダウンロードして補助記憶装置２３に保存してもよい。

　プログラム９７は、コンピュータ９０の制御プログラムとしてインストールされ、主記憶装置２２にロードして実行される。これにより、コンピュータ９０は上述した情報処理装置２０として機能する。

　各実施例で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組合せ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１０　　カテーテルシステム
　２０　　情報処理装置
　２１　　制御部
　２２　　主記憶装置
　２３　　補助記憶装置
　２４　　通信部
　２５　　表示部
　２６　　入力部
　２７　　カテーテル制御装置
　２７１　カテーテル制御部
　２９　　読取部
　３１　　表示装置
　３２　　入力装置
　３３　　ＭＤＵ
　３７　　画像診断装置
　４０　　画像診断用カテーテル
　４１　　プローブ部
　４２　　センサ
　４３　　シャフト
　４４　　先端マーカ
　４５　　コネクタ部
　４８３　横オブジェクト配置像
　４８４　縦オブジェクト配置像
　４８５　横断層像（断層像）
　４８７　処置後断層像
　５１　　横断層像欄
　５１５　横オブジェクト配置像欄
　５１６　理由欄
　５２　　縦断層像欄
　５２３　目標形状欄
　５２４　模式図欄
　５２５　縦オブジェクト配置欄
　５２８　現寸法欄
　５２９　目標寸法欄
　５３　　所見欄
　５３４　推奨処置欄
　５３５　リスク欄
　５５１　横断層位置マーカ
　５５２　縦断層位置マーカ
　５６１　根拠マーカ
　５７５　カーソル
　５７６　閉曲線
　５８５　項目選択欄
　５８６　中止ボタン
　５８８　開始ボタン
　５８９　終了ボタン
　５９　　他装置画像欄
　５９１　スキャンエリア
　７１　　第１モデル
　７１１　ソフトマックス層
　７１２　選択層
　７１９　ニューラルネットワーク
　８５　　断層像取得部
　８１　　第１情報取得部
　８７　　出力部
　９０　　コンピュータ
　９６　　可搬型記録媒体
　９７　　プログラム
　９８　　半導体メモリ

Claims

　管腔器官に挿入された画像診断用カテーテルを用いて前記管腔器官に沿って複数枚生成された断層像を取得し、
　取得した断層像に基づいて前記管腔器官の状態、または、前記管腔器官周辺の状態に関する第１情報を取得し、
　取得した前記第１情報に基づいて診断または処置を支援する第１支援情報を出力する
　処理をコンピュータに実行させるプログラム。
　前記第１支援情報は、前記管腔器官に対して処置を行なった後の望ましい状態を示す情報、前記管腔器官に対する処置のリスクを示す情報、前記リスクを回避して前記管腔器官に対する処置を行ない望ましい状態を達成するために推奨する処置に関する情報、または、前記処置を適切に行なうための治療デバイスと、当該治療デバイスを使用するための方法およびパラメータに関する情報とを含む
　請求項１に記載のプログラム。
　前記治療デバイスは、管腔内留置デバイス、管腔内径拡張デバイス、エネルギー処置デバイスまたは薬剤散布デバイスであり、
　前記第１支援情報は、前記治療デバイスを用いた処置方法に関する情報である
　請求項２に記載のプログラム。
　前記第１情報は、前記管腔器官の長手方向に沿った、前記管腔器官または前記管腔器官周辺の状態変化である
　請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のプログラム。
　取得した断層像に基づいて生成した前記管腔器官および前記管腔器官周辺の縦断層像を表示し、
　表示した前記縦断層像に基づいて、前記第１情報の入力を受け付ける
　請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のプログラム。
　前記第１情報は、断層像を入力した場合に前記管腔器官の状態、または、前記管腔器官周辺の状態に関する第１情報を出力する第１モデルに、取得した前記断層像を入力することにより、前記第１モデルから出力される
　請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のプログラム。
　前記第１モデルは、取得した前記断層像とは異なる医療情報をさらに入力した場合に、前記第１情報を出力する
　請求項６に記載のプログラム。
　前記第１情報を表示し、
　前記第１情報に対する修正を受け付ける
　請求項６または請求項７に記載のプログラム。
　前記断層像と、前記修正とを関連づけた修正情報を記録する
　請求項８に記載のプログラム。
　前記修正情報に基づいて、前記第１モデルの再学習を行なう
　請求項９に記載のプログラム。
　前記第１支援情報と共に、前記第１支援情報の根拠に関する第１根拠情報を出力する
　請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載のプログラム。
　前記第１支援情報は、情報の妥当性を示す妥当性情報をさらに含む
　請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載のプログラム。
　前記妥当性情報は、情報の確度に関する情報を含む
　請求項１２に記載のプログラム。
　前記第１支援情報に対する修正を受け付ける
　請求項１から請求項１３のいずれか一つに記載のプログラム。
　前記第１情報に基づいて前記第１支援情報を定める方法の修正を受け付ける
　請求項１から請求項１４のいずれか一つに記載のプログラム。
　前記断層像は、管腔器官に対して処置を行なった後に前記管腔器官に挿入された画像診断用カテーテルを用いて生成された処置後断層像であり、
　前記第１情報は、処置の状態に関する情報である
　請求項１から請求項１５のいずれか一つに記載のプログラム。
　管腔器官に対して処置を行なった後に前記管腔器官に挿入された画像診断用カテーテルを用いて生成された処置後断層像を取得し、
　取得した処置後断層像に基づいて処置の状態に関する第２情報を取得し、
　取得した前記第２情報に基づいて診断または処置を支援する第２支援情報を出力する
　請求項１から請求項１６のいずれか一つに記載のプログラム。
　取得した処置後断層像に基づいて生成した管腔器官、および、前記管腔器官周辺の処置後縦断層像を表示し、
　表示した前記処置後縦断層像に基づいて、前記第２情報の入力を受け付ける
　請求項１７に記載のプログラム。
　前記第２情報は、処置後断層像を入力した場合に処置の状態に関する第２情報を出力する第２モデルに、取得した前記処置後断層像を入力することにより、前記第２モデルから出力される
　請求項１７に記載のプログラム。
　前記第２モデルは、取得した前記処置後断層像とは異なる医療情報をさらに入力した場合に、前記第２情報を出力する
　請求項１９に記載のプログラム。
　前記第２情報を表示し、
　前記第２情報に対する修正を受け付ける
　請求項１９または請求項２０に記載のプログラム。
　前記処置後断層像と、前記修正とを関連づけた第２修正情報を記録する
　請求項２１に記載のプログラム。
　前記第２修正情報に基づいて、前記第２モデルの再学習を行なう
　請求項２２に記載のプログラム。
　前記第２支援情報と共に、前記第２支援情報の根拠に関する根拠情報を出力する
　請求項１７から請求項２３のいずれか一つに記載のプログラム。
　取得した前記処置後断層像とは異なる医用画像、またはシェーマに、前記第２支援情報を重畳表示する
　請求項１７から請求項２４のいずれか一つに記載のプログラム。
　前記第２情報に基づいて前記第２支援情報を定める方法の修正を受け付ける
　請求項１７から請求項２５のいずれか一つに記載のプログラム。
　前記第１情報および前記第２情報に基づいて診断または処置を支援する第３支援情報を出力する
　請求項１７から請求項２６のいずれか一つに記載のプログラム。
　取得した前記処置後断層像とは異なる医用画像、またはシェーマに、前記第３支援情報を重畳表示する
　請求項２７に記載のプログラム。
　前記第１情報および前記第２情報に基づいて前記第３支援情報を定める方法の修正を受け付ける
　請求項２７から請求項２８のいずれか一つに記載のプログラム。
　前記管腔器官は血管であり、
　前記処置は、血管内留置デバイスの留置である
　請求項１７から請求項２７のいずれか一つに記載のプログラム。
　前記血管内留置デバイスはステントであり、
　前記第２情報は、血管の長手方向に沿ったステント内径の寸法変化である
　請求項３０に記載のプログラム。
　管腔器官に挿入された画像診断用カテーテルを用いて前記管腔器官に沿って複数枚生成された断層像を取得し、
　取得した断層像に基づいて前記管腔器官の状態、または、前記管腔器官周辺の状態に関する第１情報を取得し、
　取得した前記第１情報に基づいて診断または処置を支援する第１支援情報を出力する
　処理をコンピュータに実行させる情報処理方法。
　血管内に挿入された画像診断用カテーテルを用いて血管に沿って複数枚生成された断層像を取得する断層像取得部と、
　前記断層像取得部が取得した断層像に基づいて血管の状態に関する第１情報を取得する第１情報取得部と、
　前記第１情報取得部が取得した第１情報に基づいて診断または処置を支援する第１支援情報を出力する出力部と
　を備える情報処理システム。