JP2005080942A - 臓器特定領域抽出支援方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 血管内に注入された造影剤が血管内を徐々に循環する様子を高精度にシミュレーションして表示することによって、実際に造影剤を注入した場合と同様にしてその切除領域を特定できるようにする。
【解決手段】 医用画像に基づいて抽出された単一臓器に対応した関心領域内の血管の情報を抽出する。抽出された前記血管の情報の中の所定の血管の位置を指定する。指定された血管に支配される特定領域を関心領域内から抽出する。カーソルなどのポインティングデバイスで血管の所定の位置を指定することによってそこから造影剤が注入された場合にその造影剤を含む血流が血管内を循環していく様子を血管の情報を塗り潰すことによって表示すると共に造影剤を含む血流が血管から染み出して特定領域全体に行き渡るまでの過程を同様に塗り潰すことによって表示するようにした。
【選択図】 図１０
【解決手段】 医用画像に基づいて抽出された単一臓器に対応した関心領域内の血管の情報を抽出する。抽出された前記血管の情報の中の所定の血管の位置を指定する。指定された血管に支配される特定領域を関心領域内から抽出する。カーソルなどのポインティングデバイスで血管の所定の位置を指定することによってそこから造影剤が注入された場合にその造影剤を含む血流が血管内を循環していく様子を血管の情報を塗り潰すことによって表示すると共に造影剤を含む血流が血管から染み出して特定領域全体に行き渡るまでの過程を同様に塗り潰すことによって表示するようにした。
【選択図】 図１０
Description
本発明は、医師が臨床において肝臓などのような生体内の臓器の特定領域を切除したり移植したりする際に、その特定領域を予め抽出してシミュレーション表示して医師の診断及び治療を支援する臓器特定領域抽出支援方法及び装置に関する。
近年、Ｘ線撮影装置やＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの医用画像診断装置で得られる画像を診断時のみならず治療時にも用いることが盛んに行われるようになっている。治療時に用いる例としては、被検体にカテーテルを挿入して患部を切除するカテーテル術と、従来どおり切開手術により患部を切除する外科手術とがある。このうち、外科手術では、手術前に医用画像診断装置により患部の画像を取得し、この画像に基づいて切除する部分などを予め決めておくということが通常行われている。
切除する部分を決めるためにモニタ等に表示される画像としては、二次元画像、もしくは二次元画像を積み上げて構成した三次元画像が用いられている。一般的に三次元画像の方が人体の形態により近いので、モニタに表示された画像を直視した医師が直感的に切除部分を決めることができるというメリットがある。一方、二次元画像上で臓器の抽出、切除領域を決定する場合には、医師が解剖学的知識に基づいて、手作業で行なっているのが現状である。
このような状況下、最近では、表示画像の中から特定臓器を自動的に抽出するという研究が盛んに行なわれるようになっているが、依然として、単一の臓器内において領域区分や特定領域を抽出する場合には、医師が解剖学的知識に基づいて判断したり認識したりしている。例えば、単一の臓器内の特定領域を抽出する方法としては、臓器の三次元画像中に領域特定用の幾何学的平面又は曲面を医師等が解剖学的知識に基づいた判断で設定し、その特定領域を抽出するという方法が行われている。
このように、単一臓器内において特定領域を抽出する方法は提案されてはいるが、実際の臨床現場では、シミュレーションのように臓器を幾何学的な平面や曲面で切除することは行なわれていない。それは、このようなシミュレーション結果が臨床現場ではあまり役立つとは言えない段階のものであったからである。また、三次元的に特定された領域を観察する際、解剖学的知識から領域設定した結果と極めて類似したものとなるが、解剖学的検証は従来からの実績がある二次元画像を用いて行われることが多く、三次元的に特定された領域を二次元画像にて確認したいという要求があった。
そこで、本願出願人は、特許文献１に記載されるような、単一臓器内の血管の走行状態に基づいて臓器の特定領域を抽出することのできるようにした発明を出願している。この出願の発明は、解剖学的情報に基づいているため、医師の判断する特定領域と酷似した結果が得られ、臓器切除の術前計画としてのシミュレーション精度を飛躍的に向上するものとして期待されるものである。例えば、この発明によれば、肝臓ガンの摘出手術においては、このシミュレーション方法と一致した術式を採用できる場合が多いという結果が出ている。
特許文献１に記載された切除領域の決定方法は、血管の情報を利用するものであり、例えば、動脈による切除領域の決定を行なう場合、まず最初に動脈の血管径を利用した指定動脈位置より末梢側の支配領域を同定する。この手法によって同定された支配領域は、動脈造影などにより撮影された実際の画像と比較した場合、非常に類似した結果になることが確認されている。
特開２００１−２８３１９１号公報
ところが、特許文献１に記載されたものは、血管のどこを結紮するのか、その結紮位置を指定すると、それに基づいて計算を行い、その計算結果である同定された支配領域すなわち切除領域を表示するだけである。従って、実際の手術で医師が血管の一部に造影剤を注入し、注入された造影剤が徐々に血管内を循環するという経過を見て切除領域を特定するという手法とはほど遠いものであった。
本発明の目的は、血管内に注入された造影剤が血管内を徐々に循環する様子を高精度にシミュレーションして表示することによって、実際に造影剤を注入した場合と同様にしてその切除領域を特定することができるようにした臓器特定領域抽出支援方法及び装置を提供することにある。
請求項１に係る臓器特定領域抽出支援方法は、医用画像に基づいて抽出された単一臓器に対応した関心領域内の血管の情報を抽出するステップと、抽出された前記血管の情報の中の所定の血管の位置を指定するステップと、前記指定された血管に支配される特定領域を前記関心領域内から抽出するステップと、前記指定された血管の位置から、その血管内の血流が前記血管を経て前記特定領域全体に行き渡るまでの様子を塗り潰しによって順次表示するステップとを備えたものである。これは、関心領域、特定領域及び血管の情報などの抽出については、従来から知られている手法を用いて行い、カーソルなどのポインティングデバイスで血管の所定の位置を指定することによって、そこから例えば造影剤が注入された場合にその造影剤を含む血流が血管内を循環していく様子を血管の情報を塗り潰すことによって表示すると共に造影剤を含む血流が血管から染み出して特定領域全体に行き渡るまでの過程を同様に塗り潰すことによって表示するようにしたものである。これによって、血管内に注入された造影剤が血管内を徐々に循環する様子を高精度にシミュレーションして表示することができる。ここでの塗り潰しとは、周囲との関係で血流が血管内を循環する様子を示せばいいので、周囲と色を代えたり、点滅させたりなどを含む概念である。
請求項２に係る臓器特定領域抽出支援方法は、医用画像に基づいて抽出された単一臓器に対応した関心領域内の血管の情報を抽出するステップと、抽出された前記血管の情報の中から所定の血管の位置を指定するステップと、前記指定された血管に支配される特定領域を前記関心領域内から抽出するステップと、前記指定された血管の位置から血管末梢に向かって血管の塗り潰される様子を順次表示するステップと、前記血管が全体的に塗り潰された場合に前記血管の外側に向かって前記特定領域全体が塗り潰されるまでの様子を順次表示するステップとを備えたものである。これは、造影剤を含む血流が血管内を循環していく様子を指定された血管の位置から血管末梢に向かって順次塗り潰すことによって表現し、血管が全体的に塗り潰された場合には造影剤を含む血流が血管全体に行き渡ったと見なし、その後は血管の外側に向かって順次塗り潰すことによって造影剤を含む血流が血管から染み出して特定領域全体に行き渡る様子を表示するようにしたものである。
請求項３に係る臓器特定領域抽出支援方法は、請求項１又は２において、前記指定するステップにて指定された血管の位置の流量を血流を一定と近似して、前記指定された血管の末梢に向かって所定ライン数ずつ塗り潰すと共に前記血管が全体的に塗り潰された後は前記血管の外側に向かって所定ライン数ずつ塗り潰すものである。これは、血管及び血管の外側を塗り潰す際の手法に関するものであり、所定ライン数、例えば１ラインずつを塗り潰すことによって毛細血管内の血流を一定に近似することとなり、徐々に血流が末梢に向かう様子や血管の外側に向かって血流が染み出す様子を高精度にシミュレーションすることができる。
請求項４に係る臓器特定領域抽出支援装置は、医用画像に基づいて抽出された単一臓器に対応した関心領域内の血管の情報を抽出する関心領域抽出手段と、抽出された前記血管の情報の中から所定の血管の位置を指定する血管指定手段と、前記指定された血管に支配される特定領域を前記関心領域内から抽出する特定領域抽出手段と、前記指定された血管の位置から造影剤が注入されたと仮定し、前記造影剤注入後の血流が前記血管を経て前記特定領域全体に行き渡るまでの様子を塗り潰しによって順次表示する表示手段とを備えたものである。これは、請求項１の臓器特定領域抽出支援方法を実現するための装置の発明である。
請求項５に係る臓器特定領域抽出支援装置は、医用画像に基づいて抽出された単一臓器に対応した関心領域内の血管の情報を抽出する関心領域抽出手段と、抽出された前記血管の情報の中から所定の血管の位置を指定する血管指定手段と、前記指定された血管に支配される特定領域を前記関心領域内から抽出する特定領域抽出手段と、前記指定された血管の位置から血管末梢に向かって血管の塗り潰される様子を順次表示すると共に前記血管が全体的に塗り潰された場合に前記血管の外側に向かって前記特定領域全体が塗り潰されるまでの様子を順次表示する表示手段とを備えたものである。これは、請求項２の臓器特定領域抽出支援方法を実現するための装置の発明である。
請求項６に係る臓器特定領域抽出支援装置は、請求項４又は５において、前記血流を一定と近似して、前記指定された血管の末梢に向かって所定ライン数ずつ塗り潰すと共に前記血管が全体的に塗り潰された後は前記血管の外側に向かって所定ライン数ずつ塗り潰すものである。これは、請求項３の臓器特定領域抽出支援方法を実現するための装置の発明である。
本発明の臓器特定領域抽出支援方法及び装置によれば、血管内に注入された造影剤が血管内を徐々に循環する様子を高精度にシミュレーションして表示することによって、実際に造影剤を注入した場合と同様にしてその切除領域を特定することができるという効果がある。
以下、添付図面に従って本発明に係る臓器特定領域抽出支援装置及び方法の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本発明が適用される臓器特定領域抽出支援装置全体のハードウエア構成を示すブロック図である。この臓器特定領域抽出支援装置は、例えば肝臓の造影撮影を行ったＸ線ＣＴ画像を処理対象画像として用い、血管の走行情報を利用して、肝臓の領域特定を行う手順およびそれを用いて肝臓の切除領域を表示するものである。この臓器特定領域抽出支援装置は、各構成要素の動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）１０と、装置全体の制御プログラムが格納された主メモリ１１と、複数の断層像データ及びプログラム等が格納された磁気ディスク１２と、表示用の画像データを一時記憶する表示メモリ１３と、この表示メモリ１３からの画像データに基づいて画像を表示する表示装置としてのＣＲＴディスプレイ１４と、画面上のソフトスイッチを操作するマウス１５及びそのコントローラ１６と、各種パラメータ設定用のキーやスイッチを備えたキーボード１７と、スピーカ１８と、上記各構成要素を接続する共通バス１９とから構成される。
この実施の形態では、主メモリ１１以外の記憶装置として、磁気ディスク１２のみが接続されている場合を示しているが、これ以外にフロッピディスクドライブ、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、光磁気ディスク（ＭＯ）ドライブ、ＺＩＰドライブ、ＰＤドライブ、ＤＶＤドライブなどが接続されていてもよい。さらに、通信インターフェイスを介してＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）やインターネット、電話回線などの種々の通信ネットワーク１ａ上に接続可能とし、他のコンピュータやＣＴ装置１ｂなどとの間で画像データのやりとりを行えるようにしてもよい。また、画像データのやりとりは、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの被検体の断層像が収集可能な臓器特定領域抽出支援装置を上記ＬＡＮ等の通信ネットワーク１ａと接続して行ってもよい。
以下、図１の臓器特定領域抽出支援装置の動作例について図面を用いて説明する。図２は、断層像とデータとの関係を示す図である。図２（Ａ）に示すようにＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の三次元計測の可能な画像診断装置で取得した複数の断層像２１を積み上げて、図２（Ｂ）に示すような積み上げ三次元画像２２とし、処理対象を三次元化する。積み上げ三次元画像２２は、肝臓の組織と動脈、静脈、腫瘍などを含むものであり、ここには図示していない二次元の投影面に陰影付けして投影処理された擬似三次元画像として、例えば図１のＣＲＴディスプレイ１４上に表示される。
図３は、臓器特定領域抽出支援装置が実行するメインフローの一例を示す図である。図１のＣＰＵ１０は、このメインフローに従って動作する。このメインフローによって、肝臓のある血管に造影剤を注入した場合の時々刻々の様子をＣＲＴディスプレイ１４上に表示される画面の一例を用いて説明する。以下、このメインフローの詳細をステップ順に説明する。
［ステップＳ３０］
三次元画像の中から主要血管を抽出する。この主要血管の抽出は、従来から知られている領域拡張法などによって実行される。領域拡張法とは、隣接する画素がＣＴ値などの条件を満たしたらそこを同じ領域と見なして順次取り込んでいく方法である。
三次元画像の中から主要血管を抽出する。この主要血管の抽出は、従来から知られている領域拡張法などによって実行される。領域拡張法とは、隣接する画素がＣＴ値などの条件を満たしたらそこを同じ領域と見なして順次取り込んでいく方法である。
［ステップＳ３１］
前のステップＳ３０の領域拡張法にて抽出された主要血管をＣＲＴディスプレイ１４上に表示する。図４は、抽出された主要血管の様子の一例を示す図である。
前のステップＳ３０の領域拡張法にて抽出された主要血管をＣＲＴディスプレイ１４上に表示する。図４は、抽出された主要血管の様子の一例を示す図である。
［ステップＳ３２］
ＣＲＴディスプレイ１４上に表示されている主要血管に対して、マウス１５のカーソル１５ａを移動させて、造影剤注入部を選択してクリックする。これによって、図５に示すように、主要血管４０に対してどこから造影剤が注入されたのかを示す注入位置線４１が表示される。
ＣＲＴディスプレイ１４上に表示されている主要血管に対して、マウス１５のカーソル１５ａを移動させて、造影剤注入部を選択してクリックする。これによって、図５に示すように、主要血管４０に対してどこから造影剤が注入されたのかを示す注入位置線４１が表示される。
［ステップＳ３３］
注入位置線から末梢までの主要血管の支配する領域の境界を決定する。図６は、血管の支配する領域の境界を決定する方法を具体的に示す図である。すなわち、図６に示すように、抽出された主要血管４０のうち、マウス１５でクリックされた部分を示す注入位置線４１から末梢に至る血管と、他の分岐血管４２，４３との最短距離を順次求め、その最短距離の線分を所定の方法で分割し、その分割点を接続することによって、その血管によって支配される領域の境界を決定する。ここで領域境界の決定は、次の二通りの方法のいずれかで行う。まず、第１の方法は、主要血管４０の注入位置線４１から末梢に至る血管と他の分岐血管４２との最短距離を順次求め、その血管間の最短距離の線分Ｌの中点を求め、そこを分割点とする方法である。図６では、主要血管４０の注入位置線４１から末梢に至る血管と分岐血管４２との間の境界決定をこの方法で行った場合を示しており、主要血管４０の注入位置線４１から末梢に至る血管と分岐血管４２とを結ぶ最短距離の線分においてＬ１＝Ｌ２となる点が分割点として決定されので、これらの分割点を接続することによって境界４４を決定している。第２の方法は、主要血管４０の注入位置線４１から末梢に至る血管と他の分岐血管４３との最短距離を順次求め、その最短距離の線分Ｌの分割点を、血管の太さ（断面積）Ｓ１，Ｓ３で比例配分して決定する方法である。図６では、主要血管４０の注入位置線４１から末梢に至る血管と分岐血管４３とを結ぶ最短距離の線分において、断面積の比Ｓ１：Ｓ３と同じになるような線分の比Ｌ１：Ｌ３を決定し、そこを分割点とし、これらの分割点を接続することによって境界４５を決定している。
注入位置線から末梢までの主要血管の支配する領域の境界を決定する。図６は、血管の支配する領域の境界を決定する方法を具体的に示す図である。すなわち、図６に示すように、抽出された主要血管４０のうち、マウス１５でクリックされた部分を示す注入位置線４１から末梢に至る血管と、他の分岐血管４２，４３との最短距離を順次求め、その最短距離の線分を所定の方法で分割し、その分割点を接続することによって、その血管によって支配される領域の境界を決定する。ここで領域境界の決定は、次の二通りの方法のいずれかで行う。まず、第１の方法は、主要血管４０の注入位置線４１から末梢に至る血管と他の分岐血管４２との最短距離を順次求め、その血管間の最短距離の線分Ｌの中点を求め、そこを分割点とする方法である。図６では、主要血管４０の注入位置線４１から末梢に至る血管と分岐血管４２との間の境界決定をこの方法で行った場合を示しており、主要血管４０の注入位置線４１から末梢に至る血管と分岐血管４２とを結ぶ最短距離の線分においてＬ１＝Ｌ２となる点が分割点として決定されので、これらの分割点を接続することによって境界４４を決定している。第２の方法は、主要血管４０の注入位置線４１から末梢に至る血管と他の分岐血管４３との最短距離を順次求め、その最短距離の線分Ｌの分割点を、血管の太さ（断面積）Ｓ１，Ｓ３で比例配分して決定する方法である。図６では、主要血管４０の注入位置線４１から末梢に至る血管と分岐血管４３とを結ぶ最短距離の線分において、断面積の比Ｓ１：Ｓ３と同じになるような線分の比Ｌ１：Ｌ３を決定し、そこを分割点とし、これらの分割点を接続することによって境界４５を決定している。
［ステップＳ３４］
造影剤の注入された個所、図では注入位置線４１から血管末梢に向かって１ラインの塗り潰しを実行する。すなわち、血管内の流速を一定と近似して、注入位置線４１を基準にして血管内の前線に１ライン（複数ラインでも良い）ずつ追加していき、その様子をＣＲＴディスプレイ１４上に表示する。血管内の流速Ｖを一定とした場合、注入位置線４１の直後の血管の断面積Ｓ０とその部分の流速Ｖ０との積Ｓ０・Ｖ０と、この断面積Ｓ０の直後の分岐血管の断面積Ｓ１，Ｓ０１とその部分の流速Ｖ１，Ｖ０１との関係は、次式のようになる。
Ｓ０・Ｖ０＝Ｓ１・Ｖ１＋Ｓ０１・Ｖ０１
以下、同様にして、断面積Ｓ０１の直後の分岐血管の断面積Ｓ２〜Ｓｎ，Ｓ０２〜Ｓ０ｎとその部分の流速Ｖ２〜Ｖｎ，Ｖ０２〜Ｖ０ｎとの関係は次式のようになる。
Ｓ０１・Ｖ０１＝Ｓ２・Ｖ２＋Ｓ０２・Ｖ０２
Ｓ０２・Ｖ０２＝Ｓ３・Ｖ３＋Ｓ０３・Ｖ０３
Ｓ０３・Ｖ０３＝Ｓ４・Ｖ４＋Ｓ０３・Ｖ０３
・・・
Ｓ０ｎ・Ｖ０ｎ＝Ｓｎ・Ｖｎ＋Ｓｎ−１・Ｖｎ−１
ここでは、簡単化のために、毛細血管内の流速は一定と近似する。従って、図４のようにマウス１５でクリックした時点から時刻ｔ１，ｔ２，・・・，ｔｋ−１，ｔｋの順に１ラインずつの塗り潰しが進行する。図８では、マウス１５でクリックした時点から時刻ｔ２までの時間に、主要血管４０の注入位置線４１から末梢に向かって塗り潰された領域を網掛けで示してある。
造影剤の注入された個所、図では注入位置線４１から血管末梢に向かって１ラインの塗り潰しを実行する。すなわち、血管内の流速を一定と近似して、注入位置線４１を基準にして血管内の前線に１ライン（複数ラインでも良い）ずつ追加していき、その様子をＣＲＴディスプレイ１４上に表示する。血管内の流速Ｖを一定とした場合、注入位置線４１の直後の血管の断面積Ｓ０とその部分の流速Ｖ０との積Ｓ０・Ｖ０と、この断面積Ｓ０の直後の分岐血管の断面積Ｓ１，Ｓ０１とその部分の流速Ｖ１，Ｖ０１との関係は、次式のようになる。
Ｓ０・Ｖ０＝Ｓ１・Ｖ１＋Ｓ０１・Ｖ０１
以下、同様にして、断面積Ｓ０１の直後の分岐血管の断面積Ｓ２〜Ｓｎ，Ｓ０２〜Ｓ０ｎとその部分の流速Ｖ２〜Ｖｎ，Ｖ０２〜Ｖ０ｎとの関係は次式のようになる。
Ｓ０１・Ｖ０１＝Ｓ２・Ｖ２＋Ｓ０２・Ｖ０２
Ｓ０２・Ｖ０２＝Ｓ３・Ｖ３＋Ｓ０３・Ｖ０３
Ｓ０３・Ｖ０３＝Ｓ４・Ｖ４＋Ｓ０３・Ｖ０３
・・・
Ｓ０ｎ・Ｖ０ｎ＝Ｓｎ・Ｖｎ＋Ｓｎ−１・Ｖｎ−１
ここでは、簡単化のために、毛細血管内の流速は一定と近似する。従って、図４のようにマウス１５でクリックした時点から時刻ｔ１，ｔ２，・・・，ｔｋ−１，ｔｋの順に１ラインずつの塗り潰しが進行する。図８では、マウス１５でクリックした時点から時刻ｔ２までの時間に、主要血管４０の注入位置線４１から末梢に向かって塗り潰された領域を網掛けで示してある。
［ステップＳ３５］
主要血管の塗り潰しが終了したか否かの判定を行い、終了していない（ｎｏ）場合にはステップＳ３４に戻り、１ラインずつの塗り潰し処理を繰り返し実行し、終了した（ｙｅｓ）場合には次のステップＳ３６に進む。このようにして、主要血管の塗り潰し処理が実行され、時刻ｔｋになると、塗り潰し処理が主要血管４０の末梢まで達したので、図９に示すように、主要血管４０の注入位置線４１から先の全体が塗り潰されて、網掛け状態となる。この時点でステップＳ３５の判定がｙｅｓとなり、次のステップＳ３６の処理が実行されることになる。
主要血管の塗り潰しが終了したか否かの判定を行い、終了していない（ｎｏ）場合にはステップＳ３４に戻り、１ラインずつの塗り潰し処理を繰り返し実行し、終了した（ｙｅｓ）場合には次のステップＳ３６に進む。このようにして、主要血管の塗り潰し処理が実行され、時刻ｔｋになると、塗り潰し処理が主要血管４０の末梢まで達したので、図９に示すように、主要血管４０の注入位置線４１から先の全体が塗り潰されて、網掛け状態となる。この時点でステップＳ３５の判定がｙｅｓとなり、次のステップＳ３６の処理が実行されることになる。
［ステップＳ３６］
このステップは、造影剤入り血液が毛細血管を通って、ステップＳ３３で求めた分割境界内部に侵入していく途中経過を示すための処理であり、塗り潰された主要血管４０の最も外側の１ラインずつ、血管外の最前列に１ライン（複数ラインでも良い）ずつ追加して塗り潰して行く。
このステップは、造影剤入り血液が毛細血管を通って、ステップＳ３３で求めた分割境界内部に侵入していく途中経過を示すための処理であり、塗り潰された主要血管４０の最も外側の１ラインずつ、血管外の最前列に１ライン（複数ラインでも良い）ずつ追加して塗り潰して行く。
［ステップＳ３７］
分割境界内の塗り潰しが終了したか否かの判定を行い、終了していない（ｎｏ）場合にはステップＳ３６に戻り、外側の１ラインずつの塗り潰し処理を繰り返し実行し、終了した（ｙｅｓ）場合には処理を終了する。このようにして、分割境界内の塗り潰し処理が実行される。図１０は、主要血管４０の末梢までの全体が塗り潰されて、時刻ｔｋ＋１の時点で、主要血管４０の外側が１ラインずつ塗り潰された状態を示すである。この状態から、さらに時間が経過して時刻ｔｋ＋２になると、図１１に示すように、主要血管４０の注入位置線４１から先の部分が塗り潰され、血管外に造影剤入り血液が染み出している。そして、染み出しの限界は、ステップＳ３３で求めた分割境界であり、その部分から先には染み出すことはない。このように徐々に分割境界に血液が染み出す様子がＣＲＴディスプレイ１４上に表示され、最後には、図１２に示すようにステップＳ３３で求めた分割境界全体が網掛け状態となり、処理は終了する。
分割境界内の塗り潰しが終了したか否かの判定を行い、終了していない（ｎｏ）場合にはステップＳ３６に戻り、外側の１ラインずつの塗り潰し処理を繰り返し実行し、終了した（ｙｅｓ）場合には処理を終了する。このようにして、分割境界内の塗り潰し処理が実行される。図１０は、主要血管４０の末梢までの全体が塗り潰されて、時刻ｔｋ＋１の時点で、主要血管４０の外側が１ラインずつ塗り潰された状態を示すである。この状態から、さらに時間が経過して時刻ｔｋ＋２になると、図１１に示すように、主要血管４０の注入位置線４１から先の部分が塗り潰され、血管外に造影剤入り血液が染み出している。そして、染み出しの限界は、ステップＳ３３で求めた分割境界であり、その部分から先には染み出すことはない。このように徐々に分割境界に血液が染み出す様子がＣＲＴディスプレイ１４上に表示され、最後には、図１２に示すようにステップＳ３３で求めた分割境界全体が網掛け状態となり、処理は終了する。
以上のようにして、血管の一部に造影剤を注入して造影剤が血管内を循環していく途中経過を表示することができるので、医師は、臓器切除の術前計画としてのシミュレーション精度を飛躍的に向上することができる。
上述の実施の形態では、造影剤を注入する箇所を一箇所の場合を例に説明したが、複数箇所を指定し、同時にシミュレーションを行うようにしてもよい。この場合、それぞれの塗り潰しの色などを異ならせることによって、その様子を高精度に認識することが可能となる。上述の実施の形態では、造影剤を注入する場合について説明したが、血管を結紮した場合に、その結紮位置から虚血状態、鬱血状態になる様子をシミュレーションで示すようにしてもよい。
このようにして得られた切除領域の表示に際しては、抽出された特定領域、すなわち切除領域とその他の非抽出領域とを画像の濃度値や色相を異ならせて、画像観察者がその特定領域をその他の非抽出領域から容易に識別可能にＣＲＴディスプレイ１４に表示することになる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の手法はＸ線ＣＴ装置だけでなく、磁気共鳴イメージング装置や超音波診断装置などの他の画像診断装置により取得した画像に対しても用いることができる。また、対象臓器としては上記実施の形態中に説明した肝臓の他に、人体の多くの部位について適用可能である。
１０…中央処理装置（ＣＰＵ）
１１…主メモリ
１２…磁気ディスク
１３…表示メモリ
１４…ＣＲＴディスプレイ
１５…マウス
１５ａ…カーソル
１６…コントローラ
１７…キーボード
１８…スピーカ
１９…共通バス
１ａ…通信ネットワーク
１ｂ…他のコンピュータ又はＣＴ装置
２１…断層像
２２…三次元画像
４０…主要血管
４１…注入位置線
４２，４３…分岐血管
４４，４５…境界
１１…主メモリ
１２…磁気ディスク
１３…表示メモリ
１４…ＣＲＴディスプレイ
１５…マウス
１５ａ…カーソル
１６…コントローラ
１７…キーボード
１８…スピーカ
１９…共通バス
１ａ…通信ネットワーク
１ｂ…他のコンピュータ又はＣＴ装置
２１…断層像
２２…三次元画像
４０…主要血管
４１…注入位置線
４２，４３…分岐血管
４４，４５…境界
Claims (6)
- 医用画像に基づいて抽出された単一臓器に対応した関心領域内の血管の情報を抽出するステップと、
抽出された前記血管の情報の中から所定の血管の位置を指定するステップと、
前記指定された血管に支配される特定領域を前記関心領域内から抽出するステップと、
前記指定された血管の位置から、その血管内の血流が前記血管を経て前記特定領域全体に行き渡るまでの様子を塗り潰しによって順次表示するステップと
を備えたことを特徴とする臓器特定領域抽出支援方法。 - 医用画像に基づいて抽出された単一臓器に対応した関心領域内の血管の情報を抽出するステップと、
抽出された前記血管の情報の中から所定の血管の位置を指定するステップと、
前記指定された血管に支配される特定領域を前記関心領域内から抽出するステップと、
前記指定された血管の位置から血管末梢に向かって血管の塗り潰される様子を順次表示するステップと、
前記血管が全体的に塗り潰された場合に前記血管の外側に向かって前記特定領域全体が塗り潰されるまでの様子を順次表示するステップと
を備えたことを特徴とする臓器特定領域抽出支援方法。 - 請求項１又は２において、前記指定するステップにて指定された血管の位置の流量を血流を一定と近似して、前記指定された血管の末梢に向かって所定ライン数ずつ塗り潰すと共に前記血管が全体的に塗り潰された後は前記血管の外側に向かって所定ライン数ずつ塗り潰すことを特徴とする臓器特定領域抽出支援方法。
- 医用画像に基づいて抽出された単一臓器に対応した関心領域内の血管の情報を抽出する関心領域抽出手段と、
抽出された前記血管の情報の中から所定の血管の位置を指定する血管指定手段と、
前記指定された血管に支配される特定領域を前記関心領域内から抽出する特定領域抽出手段と、
前記指定された血管の位置から造影剤が注入されたと仮定し、前記造影剤注入後の血流が前記血管を経て前記特定領域全体に行き渡るまでの様子を塗り潰しによって順次表示する表示手段と
を備えたことを特徴とする臓器特定領域抽出支援装置。 - 医用画像に基づいて抽出された単一臓器に対応した関心領域内の血管の情報を抽出する関心領域抽出手段と、
抽出された前記血管の情報の中から所定の血管の位置を指定する血管指定手段と、
前記指定された血管に支配される特定領域を前記関心領域内から抽出する特定領域抽出手段と、
前記指定された血管の位置から血管末梢に向かって血管の塗り潰される様子を順次表示すると共に前記血管が全体的に塗り潰された場合に前記血管の外側に向かって前記特定領域全体が塗り潰されるまでの様子を順次表示する表示手段と
を備えたことを特徴とする臓器特定領域抽出支援装置。 - 請求項４又は５において、前記血流を一定と近似して、前記指定された血管の末梢に向かって所定ライン数ずつ塗り潰すと共に前記血管が全体的に塗り潰された後は前記血管の外側に向かって所定ライン数ずつ塗り潰すことを特徴とする臓器特定領域抽出支援装置。
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