JP2011500187A - 管状構造用の自動的な幾何学的及び機械的解析方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
(1)面内セグメンテーション(例えば、端部を示すNURBSを用いる)。ここで、画像データセットの面外情報が無視されるように、単一の画像スライス上に変形可能なモデルが使用される。この概念は、形状のサブクラスにのみ適用でき、例えば、重要な臨床関連物である嚢状動脈瘤等(図1(Fig.0)を参照のこと)を除外する。また、この概念は、血管分岐部に適用できない。
本工程により、ユーザーが解析システムを開始することが可能となる。代替的に、本工程は、自動的に開始されるか、又は、医療システム、画像モダリティ、もしくはそれに関連する医療用ワークステーションの他のルーティンからの要望に応じて開始されることもできる。
本工程中、ユーザーは、患者の特定のデータを、例えば複数の2Dスライスの画像患者データを含む標準DICOMの画像患者3Dデータセットの形態で、解析システム(例えば医療用ワークステーション)へとロードする。この目的を達成するために、グラフィカル・ユーザー・インターフェースが使用され、画像データ(及び追加的にもしくは任意でその他の患者の特異的情報データ)が、解析システムの特定のファイルにおいて保存される。
一実施形態において、医療用ワークステーションは、ヒューマン・インターフェース装置を用いて(例えば、マウス動作によって)ロードされた画像データセットを解析する及び関心領域(ROI)を定義するために、画像データビューアを有することができる。図3(Fig.2)を参照のこと。この目的を達成するために、ROIは、画像データセットの最小(201)及び最大(202)軸座標(即ち、再構成処理の軸限界)を定義することによって、囲まれる。ここで、GLUT及びopenGLは、ユーザー対話型操作を処理するために使用できる。代替的もしくは付加的に、ROIは、好適な画像認識方法(例えば、好適なオブジェクトセグメンテーションもしくは同定方法に基づく)によって、(医療用ワークステーションのユーザーによる確認もしくは調節のために)自動的に検出される又は半自動的に検出されることができる。
3D画像患者データセットの特定の2D画像スライスは、例えば、ROI底部において、自動再構成の初期化(即ち、再構成アルゴリズムが空間において開始する際)を定義するために用いられる。この目的を達成するために、略円形のスポット(図4(Fig.3)において(301)で示される)がユーザーによって、画像スライス上に描かれ、これにより管状構造(2D画像スライスにおける血管壁等)を識別することができる。管腔境界を高速に追跡するために、スポットは、できるだけ大きいが、その全てが特定の動脈管腔内にあるべきである。代替的もしくは付加的に、この管状構造の境界限界は、自動的又は半自動的に、技術的に公知の適切な境界検出アルゴリズムを用いて設定されることができる。幾何学的に複雑な形状の病変(例えば、偽動脈瘤)に対し、再構成の初期化領域は、ROI内のスライス上に位置付ける方が、その境界上のスライス上に位置付けるよりも便利である可能性がある。本発明のある実施形態は、ROI内の任意の2D画像スライス上における初期化を提供し、GLUT及びopenGLは、ユーザー対話型操作を処理するのに使用されることができる。
一連の方法の工程が適用され、管状構造(本実施形態では管腔)の表面の正確な3D再構成が導かれる。再構成された表面は、管腔の境界を定義する。管腔境界は、その後、例えばFEモデルにおいて、用いられる可能性がある。これにより、次の工程を妨げる要素(例えば、小さい分岐血管及び画像アーチファクト)を除外することが最も重要である。
初期化(工程(4)で入力)は、スネークモデルの初期設定を定義するのに使用され、それ自身は、現在の画像スライス上の残存する解剖情報から管腔をセグメント化するのに使用されることができる。ここで、1もしくはそれ以上のいずれかのスネークモデルが、セグメント化される管腔の数に応じて、特定の2D画像スライス上に使用される。基本的なスネークモデルは、スネークの曲げ、せん断、及び伸縮に起因する内力と、画像の第2勾配及び強度依存性圧迫荷重に起因する外力によって駆動される。この目的を達成するために、関心部分のピクセル近傍における画像強度は、二次曲面によって解析的に近似される。それを定義するために、最小二乗法フィッティングが使用され、関心部分のピクセルにおける第2勾配は、空間座標に対する二次微分によって計算される。
論理的にスネークの節点(ポイントクラウド)を配置することに関する形状情報(工程(5.1)におけるセグメンテーションによって提供されたもの)は、管腔表面をテセレーションするために用いられる。ここで、管腔境界のメッシュが生成される。ここで、形状オブジェクトを示すために四面体が使用される。代替的に、三角形が使用されることもでき、情報は、例えばSTL形態でエキスポートされることにより、その他のコンピューターによって使用可能となる。ここで注目すべきこととして、適用された階層的概念は、四面体を用いたテセレーションを実現可能とするために必須である。四面体を用いたテセレーションは、通常、計算上の要求がより多く、本発明に先立って、臨床的に許容できない計算時間となるという結果がもたらされていた。
(5.2)に記載されるテセレーションは、管腔の節点ポイントを固定したままに維持し、本質的に、生成されたメッシュは悪い状態の表面要素を含むために、FE方法内での直接的な適用によって広い局所的エラーが引き起こされる。その結果、表面メッシュを改善する必要があり、ここで、メッシュのスムージング及び局所的な要素の改善は、メッシュが最適化されるまで反復して適用される。ここで、ある実施形態において、例えば、ラプラシアン(Laplacian)スムージングが利用でき、局所的な要素の改善について検討された戦略は、図8(Fig.7)に図示される。
工程(5.3)に記載される表面メッシュのスムージングは、そのトポロジーを変化させ、したがって、画像データセットによって与えられるために、もはや管腔を正確に示さないことに留意されたい(これは、「背景技術」の項で上述された現在利用可能な再構成スキーマの1つの不利な点でもある)。その原因説明のために、工程(5.3)からの最適化された表面メッシュがバルーンモデルの初期化に用いられる。バルーンモデルは、3D画像データセットの完全な3D情報を考慮に入れ、管腔の境界を正確にセグメント化する。
本工程において、管腔表面(上述で解明された工程5においてセグメント化されたもの)は、複製され、それにより更なるバルーンモデルの初期化として機能を果たす可能性があり、オブジェクト(即ち、血管壁等の管状構造)の外側をセグメント化するために用いられる。したがって、管腔(もしくは管状構造の内面)及びセグメント化された管状構造(例えば、血管部)の外側は、関連メッシュによって示される。即ち、管腔の対と外側のポイントは、独自に定義される可能性がある。このことは、適用概念の重要な特性であり、さらに以下に記載される次の工程(7)及び(8)に述べられる全ボリュームのメッシュ化を直接的に進めることを可能にする。
外側をセグメント化するのにバルーンモデルを適用するためには、工程(5.4)で述べたものに関して幾つかの修正が必要である。最も重要なことは、管腔境界における高い画像勾配を非アクティブ化することである。この目的を達成するために、管腔(画像データのセット内に示される)は、ある実施形態では、セグメント化された管腔の「外側隣接」のボリュームの平均強度(グレー値)によって置き換えられる。最終的に、関連管腔と外側ポイントとの間の距離が血管の所定の最小の厚みよりも大きいという拘束は、ある実施形態では幾何学的な後修正工程によって満たされる場合がある。さらに、バルーンモデルは、非線形FE問題として定式化され、オブジェクトの外側がセグメント化され、形状情報データが利用可能となる(例えば、医療用ワークステーション等のコンピューターシステムのRAM内に保存される)まで、反復して解決される。
本発明の実施形態は、関連管腔及び外側メッシュを使用し、即ち、管腔境界上の各節点が外側境界において複製物を有する。このことは、動脈壁のボリュームメッシュ化を直接的に進める。この目的を達成するために、(6面体)ボリュームセグメントが、図10(Fig.9)に図示される如く定義できる。血管部のこのサブ分割は、血管壁のメッシュ化アルゴリズムのための基盤として機能し、図11(Fig.10)(a)に示される。ここで、単純化のために、壁厚を横断する単一の要素が使用される。
さらに、本発明のある実施形態では関連管腔と外側メッシュを使用するために、ILTのボリュームメッシュ化が容易に実現される。段階的ボリュームメッシュ化アルゴリズムは、主に六面体ブリック要素を生成するものであり、ILTをメッシュ化するのに適用される。アルゴリズムは、ILTの外側(動脈壁の内側)において開始し、段階的にオブジェクトの管腔境界にむかってメッシュ化する。(六面体)ボリュームセグメント(図10(Fig.9)参照)が完全にメッシュ化されない限り、アクティブのままであり、全てのアクティブなボリュームセグメントが、(段階的に)外側から管腔側へとメッシュ化される。ボリュームセグメントは、それらの径方向端部によって互いに接続され、それにより、メッシュの接続性がこれら端部によって強化される。
血管部の(主に)六面体ブリックメッシュは、例えば、工程(7)及び(8)で生成され、(例えば、拘束ラプラシアン法を用いて)スムージングされる必要があるものであり、これにより、FE解析の形状入力として使用される。ここで、その血管部もしくはその部分を示す表面、例えば、管腔表面、外面、及び組織の種類間のインターフェースが拘束されることにより、それら正確な形状が維持されたままとなる。さらに、最も歪んだ要素は、接続された節点を移動させること及び要素の種類に応じて品質基準を最適化することによって改善されることが可能である。
上述工程中、管状部の形状(ここでは血管部)が(FE離散化に関して)完全に定義されており、本工程は、主要な幾何学量を出力するのに用いられる。この目的を達成するために、スカラー量は迅速であり、例えば、ILTボリューム、腎臓下大動脈の外径、最大外径、最大局所ILT厚さ、最大局所ILT領域、管腔及び外側湾曲部の最小及び最大半径、最小中心線湾曲部、非対称指標、嚢状指標等であり、あるいは、図形に存在し、例えば、ILT領域、管腔領域、管腔湾曲部の主要半径、外側湾曲部の主要半径、中心線湾曲部の主要半径、外径等(例えば中心線に対する)である。追加的もしくは代替的に、幾何学量は、形状オブジェクト自体の上にプロットでき、例えば、血管部の管腔もしくは外面上におけるILT厚さ、管腔の主要半径、外側湾曲部の主要半径等である。この目的を達成するために、視覚化された特性は色分けされ、あるいは、輪郭プロットが代わりに用いられる。ここで、GLUT及びopenGLが利用でき、ユーザーはマウス対話型操作によってデータを調査できる。例えば、モデルは標準マウス動作を用いて回転及び拡大され、視覚化されるべき量もしくは領域が、例えばプルダウンメニューから選択される。
工程(7)及び(8)で生成されたボリュームメッシュは、構造解析のための計算FEグリッドとして使用される。全体のFE問題を示すために、形状情報(FEメッシュ)の質が境界/荷重条件及び関連する血管組織の構造性によって高められる。
例えば、血管組織等の非圧縮性特質を考慮して、混合FE手法が続けられ、FEモデルのボリュームのように見える現象(volume looking phenomena)が回避される。特に、混合FE要素であるQ1P0(上述のSimo and Taylor, 1991を参照のこと)は、ある実施形態で利用でき、実用的な実施では、本文脈において非常に有用なFE定式化となることが発明者によって発見された。
組織の関連する種類の構成的記述は、血管の内部機械的荷重(応力場)の信頼できる予測において重要な役割を担う。動脈壁に対し、組織学的に動機付けられた定式が適用される可能性があり、これにより、壁の等方性もしくは異方性非線形記述が可能となり、例えば、Gasser et al., 2006, Review: Hyperelastic modelling of arterial layers with distributed collagen fibre orientations, J R Soc Interface, 3, p. 15-35に記載され、本明細書にその全体を援用する。例えば、AAAをモデルするために、構成定式化に関与する材料パラメーターのセットは、実験データの最小二乗フィッティングによって定義されることができ、例えば、Vande Geest et al., 2006a, The effects of aneurysm on the biaxial mechanical behavior of human abdominal aorta, J Biomech. 39, p. 1324-1334に記載される。
2つの異なる境界/荷重条件が適用される可能性があり、即ち、(i)ROIの上部及び底部境界における計算グリッドの節点における変位を固定し、又は(ii)ROIの1つの境界における節点を固定し、インビボ(血液)圧力及び管腔領域の場所に応じて、ROIのその他の境界の節点において軸荷重を与える。インビボ(血液)圧力荷重は、追従荷重に応じた変形に関して、血管オブジェクトの管腔表面上に適用されることができる。検討された圧力は、再定義することができ、ことによると、システムのユーザーによって修正されることができる。
工程(10)は、調査対象の血管部の3D構造FE問題を全体的に示す。標準有限変形FE計算において、参照形状が与えられ、(適用された外部荷重に応じた)変形形状は未知であり、即ち、計算される必要がある。しかしながら、この文脈において、再構成された幾何学的状態は、インビボの荷重条件に起因して既に変形形状であり、その参照形状は未知であり、計算される必要がある。この目的を達成するために、反復的な解法スキーマが適用され、非線形標準FE手法と類似する。ここで、外部荷重は、必要とされる荷重レベルに達するまで段階的に増加される。しかしながら、現存形状の代わりに、参照形状は荷重工程中反復的にアップデートされることができる。機械的問題が一旦解決されると、応力テンソルの6要素に関する内部機械的荷重が、例えばシステム特異的なファイルフォーマットにおいて保存される。数値問題を解決するのに最も時間を要する工程は、生じた方程式の線形システムを解決する工程である。したがって、直接ソルバーに対するプロファイル最適化スキーマ及び/又はスパース・ストレージ・スキーマ、及び反復ソルバーに対する適切な条件付けが必要である。さらに、両方の種類のソルバーに対する並列解法戦略が、計算時間を短縮するために適用できる。
機械的量、例えば視覚化されるべき又は自動診断(例えば、フォンミーゼス応力、最大主応力、最大せん断応力等)等の更なる処理に使用されるべき機械的量は、計算された機械的応力テンソルに由来する。機械的量は、輪郭等のように、幾何学的3Dオブジェクト自体の示された視覚物の上に、視覚化(色分け等)されることができる。ここでGLUT及びopenGLを利用することができ、ユーザーは、工程(9)に示される如くマウスの対話型操作を用いてデータを便利に調査することができる。図14(Fig.13)において、このような視覚物の例が色分けされた画像によって図示され、それら画像は、AAA壁のフォンミーゼス応力(左)及び破裂危険性指標(右)を示す。ここで、赤領域は、高い機械的応力(1301)もしくは高い破裂危険性(1302)のいずれかを示し、それらの定量化は、特定の色分け、即ち、応力に関する(1303)及び破裂危険性に関する(1304)によって提供される。
ユーザーは、血管部の計算モデル(即ち、その離散化3D形状。工程(7)で生成)及び機械的データ(工程(11)で生成)をアップロード及びダウンロードすることができる。したがって、血管部の幾何学的及び機械的データは、データベースにプール及び保存され、ユーザーは、ファイル転換プロトコルを用いて、この情報にアクセスできる。さらに、主要な量(例えば、ILTボリューム、最大壁応力、最大ILT応力、最大直径、最大ILT厚み等)の統計的分布は、プールされたモデルから由来及び保存される。ユーザーは、血管部の計算モデルを解析するために、この統計的情報をダウンロードできる。
本工程により、ユーザーが解析システムを終了させることができる。代替的に、その他の工程を続けることができ、例えば、その他の画像解析及び治療ソフトウェアへの分岐、新しい構造もしくは新しい患者の解析等である。血管部の幾何学的及び機械的データが、更なる処理(例えば、実質的には手術手順の計画)のために提供されることができる。外科手順は、適切な医療用移植片の位置付けの実質的な計画を含む。医療用移植片は、この実質的な計画に基づいて患者用に設計されることができる。実質的な計画は、その後、実際の医療用移植片を製造するためのデータを提供する。医療用インプラント(例えば、代用血管)を製造する方法は、管状部の幾何学的及び機械的データを提供すること(手術手順を実質的に計画する上述の方法)、及び後述する方法によって提供されるデータに基づいて実際の医療用インプラントを製造することを含む。
Claims (32)
- 壁厚を有する壁を備える実質的な管状部を解析する方法であって、
前記管状部の少なくとも一部分の少なくとも1つのコンポーネント及び/又は該コンポーネントに関連する少なくとも1つの要素を、画像データのセットから3D再構成する工程と、
前記少なくとも1つのコンポーネント及び/又は前記少なくとも1つの要素の四面体及び/又は六面体有限要素(FE)メッシュを生成する工程と、
前記少なくとも1つのコンポーネント及び/又は要素の構造非線形FE解析を実施する工程と、
該解析から、前記管状部の前記一部分の少なくともサブ部分の幾何学的特性と内部機械的荷重に関する情報データを、前記管状部の前記解析のために提供する工程を備えることを特徴とする方法。 - 前記四面体及び/又は六面体有限要素(FE)メッシュを生成する工程が、前記管状部の前記壁の関連管腔及び外側メッシュを用いる工程を備え、
前記壁の管腔内側境界上の各節点が、前記壁の外側境界において複製物を有し、
前記メッシュが、前記FEメッシュ生成のための幾何学的入力として使用されることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記管状部が血管部であって、
前記複製節点夫々の間の距離が、前記複製節点において前記壁の厚みとして決定されることを特徴とする請求項2記載の方法。 - 前記管状部の少なくとも一部分の幾何学的特性と内部機械的荷重に関する情報データを少なくとも提供する工程が、前記管状部の少なくとも一部分の幾何学的特性と内部機械的荷重に関する前記情報データを自動解析する工程を備えることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の方法。
- 患者の画像データをロード及び前処理する工程と、
画像データセットを見る工程と、
関心領域(ROI)を定義する工程と、
再構成処理を初期化する工程と、
前記画像データセットの情報の質を手動で高める工程と、
前記画像セットの残存解剖情報から幾何学的オブジェクトの管腔をセグメント化(分離)する工程と、
前記画像データセットをセグメント化するために、2D及び3Dの変形可能なモデル(例えばスネーク及びバルーンモデル)を実行する工程と、
論理的に配されたポイントクラウドの表面テセレーション工程と、
2D及び3Dメッシュのスムージング及び最適化工程と、
FE問題を定義、最適化、及び解決する工程と、
前記画像データセットの前記残存解剖情報から幾何学的オブジェクトの外側をセグメント化(分離)する工程と、
FE解析のために、異なる血管組織の四面体及び六面体メッシュを生成する工程と、
血管部の幾何学的特性と内部機械的荷重を解析する工程と、
メッセージを促進し、ソフトウェア関連特性を変更し、コンピューター可読媒体にデータを保存する工程と、
データベースへと情報をアップロードする及びデータベースから情報をダウンロードする工程をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 患者スキャン後の全ての工程を単一システムに統合する工程と、
患者の特異的な血管病変に関する情報、即ちその幾何学的特性及び機械的荷重条件を、臨床的に許容可能な時間内に提供する工程とを備えることを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載の方法。 - 前記システムとして、スタンドアロンシステムを使用する工程を備えることを特徴とする請求項6記載の方法。
- 前記管状部が血管部であって、
前記方法が、前記血管部の形状を再構成するための変形可能なモデルを用いる工程を備えることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記少なくともコンポーネントを再構成する工程が、ロバスト手法を示す変形可能なモデルに基づく3Dの正確な画像セグメンテーションを含み、
前記再構成及び離散されたコンポーネントブジェクトが、前記FE解析用の幾何学的入力として直接的に使用されることが可能であることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記管状部が血管部であって、
前記方法が、前記血管部の少なくとも1つの表面の四面体メッシュ化を提供する工程を備えることを特徴とする請求項1、8、又は9記載の方法。 - 前記管状部が血管部であって、
前記方法が、前記血管部のボリュームの六面体で覆われたメッシュ化を提供する工程と、
前記FE解析のために混合有限要素を適用する工程を備えることを特徴とする請求項1、8、又は9記載の方法。 - 前記混合有限要素が、Q1P0定式化を含むことを特徴とする請求項11記載の方法。
- 前記管状部の完全な3D構造解析を備える方法であって、
異なる種類の材料が別々に取り扱われることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記管状部が血管部であって、異なる種類の血管組織が別々に取り扱われることを特徴とする請求項13記載の方法。
- 前記管状部が血管部であって、
前記方法が、血管部のプールされたデータへのアクセスを提供する工程を備えることを特徴とする請求項1記載の方法。 - コンピューターデバイスによる処理用のコンピュータープログラムであって、該コンピュータープログラムは、壁厚を有する壁を備える実質的な管状部を解析するためのものであり、
前記管状部の少なくとも一部分の少なくとも1つのコンポーネント及び/又は該コンポーネントに関連する少なくとも1つの要素を、画像データのセットから3D再構成するための第1コードセグメントと、
前記コンポーネント及び/又は要素の四面体及び/又は六面体有限要素(FE)メッシュを生成するための第2コードセグメントと、
前記少なくとも1つのコンポーネント及び/又は要素の構造非線形FE解析を実施するための第3コードセグメントと、
該解析から、前記管状部の少なくとも一部分の幾何学的特性と内部機械的荷重に関する情報データを少なくとも、前記管状部の前記解析のために提供するための第4コードセグメントとを備えることを特徴とするコンピュータープログラム。 - 画像データをロード及び前処理するためのコードセグメントと、
画像データセットを見るためのもう1つ別のコードセグメントと、
前記画像データセットの情報の質を手動で高めるためのもう1つ別のコードセグメントと、
関心領域(ROI)を定義するためのもう1つ別のコードセグメントと、
再構成処理を初期化するためのもう1つ別のコードセグメントとをさらに備えることを特徴とする請求項16記載のコンピュータープログラム。 - 前記画像データセットの残存解剖情報から幾何学的オブジェクトの管腔をセグメント化(分離)するためのもう1つ別のコードセグメントと、
前記画像データセットをセグメント化するために、2D及び3Dの変形可能なモデル(例えばスネーク及びバルーンモデル)を実行するためのもう1つ別のコードセグメントと、
論理的に配されたポイントクラウドの三角形及び/又は四面体表面テセレーションのためのもう1つ別のコードセグメントと、
2D及び3Dメッシュのスムージング及び最適化のためのもう1つ別のコードセグメントと、
FE問題を定義、最適化、及び解決するためのもう1つ別のコードセグメントと、
前記画像データセットの前記残存解剖情報から幾何学的オブジェクトの外側をセグメント化(分離)するためのもう1つ別のコードセグメントと、
FE解析のために異なる血管組織の表面メッシュを生成するためのもう1つ別のコードセグメントと、
FE解析のために異なる血管組織のボリュームメッシュを生成するためのもう1つ別のコードセグメントと、
血管部の幾何学的特性と内部機械的荷重を解析するためのもう1つ別のコードセグメントと、
メッセージを促進し、ソフトウェア関連特性を変更し、コンピューター可読媒体にデータを保存するためのもう1つ別のコードセグメントと、
データベースへと情報をアップロードする及びデータベースから情報をダウンロードするためのもう1つ別のコードセグメントを備えることを特徴とする請求項17記載のコンピュータープログラム。 - 請求項1乃至15に記載の方法を実施可能であることを特徴とする請求項16乃至18記載のコンピュータープログラム。
- コンピューター可読媒体に保存されることを特徴とする請求項16乃至19記載のコンピュータープログラム。
- 血管部の幾何学的特性及び内部機械的荷重を視覚化するためのグラフィカル・ユーザー・インターフェースであって、これにより、図形、2D及び3D輪郭プロット、並びに3Dの色分けされた幾何学的オブジェクトが利用され、
前記グラフィカル・ユーザー・インターフェースが、プールされたデータからの情報に対する血管病変の幾何学的及び機械的情報の解釈を提供するように構成されることを特徴とするグラフィカル・ユーザー・インターフェース。 - 請求項16乃至20に記載のコンピュータープログラムを稼働する及び/又は請求項21記載のグラフィカル・ユーザー・インターフェースを使用するための医療用ワークステーション。
- 壁厚を有する壁を備える実質的な管状部を解析するためのシステムであって、
前記管状部の少なくとも一部分の少なくとも1つのコンポーネント及び/又は該コンポーネントに関連する少なくとも1つの要素を、画像データのセットから3D再構成するためのユニットと、
前記コンポーネント及び/又は要素の四面体及び/又は六面体有限要素(FE)メッシュを生成するためのユニットと、
前記少なくとも1つのコンポーネント及び/又は要素の構造非線形FE解析を実施するためのユニットと、
該解析から、前記管状部の前記一部分の少なくともサブ部分の幾何学的特性と内部機械的荷重に関する情報データを少なくとも、前記管状部の前記解析のために提供するためのユニットとを備えることを特徴とするシステム。 - 請求項22に記載の医療用ワークステーションを含むことを特徴とする請求項23記載のシステム。
- 前記管状部が、少なくとも1つの血管部であって、
前記システムが、前記血管部を、その幾何学的特性及び機械的荷重条件に関して解析するためのシステムであることを特徴とする請求項23又は24記載のシステム。 - 血管部を、それらの幾何学的特性及び機械的荷重条件に関して解析するための方法であって、
画像患者データの少なくとも1つのセットから、少なくとも1つの血管部の少なくとも1つの幾何学的及び構造的モデルを生成する工程と、
前記幾何学的及び構造的モデルにおいて、構造的に関連する種類の組織(例えば、腹部大動脈においては血管壁と管腔内血栓)間を識別する工程と、
構造非線形有限要素解析に基づき、前記血管部を構造的に調査する工程と、
前記血管壁の前記構造的モデル、インビボ境界/荷重条件、及び有限変形の構成的記述から、構造生体力学的問題を示す工程を備え、その幾何学的及び機械的データを提供することを特徴とする方法。 - 前記生成された幾何学的及び機械的データを視覚化する工程をさらに備えることを特徴とする請求項28記載の方法。
- 前記方法を自動的に実施し、前記血管部を、臨床的に関連する時間内に解析することを特徴とする請求項26又は27記載の方法。
- 前記自動的な実施が、関心領域(ROI)の検出に続いてなされ、
該検出が、ユーザーによる確認もしくは調整時に、手動で、又は半自動的に実施されるか、あるいは自動的に実施されることを特徴とする請求項28記載の方法。 - 腹部大動脈瘤(AAA)の破裂の危険性を非侵襲的に評価する方法であって、
請求項1記載の方法を使用する工程を備え、
前記管状構造が大動脈血管であり、
前記方法は、さらに、
前記大動脈血管の幾何学的特性と内部機械的荷重に関する前記情報データから前記破裂の危険性を決定する工程を備えることを特徴とする方法。 - 請求項1乃至15記載の方法を実施する工程を備えることを特徴とする請求項26乃至30記載の方法。
- 請求項1乃至15、又は26乃至31のいずれかに記載の方法の使用であって、
前記方法が、請求項23乃至25のいずれかに記載のシステムにおいて、臨床人によって、技術的な専門知識なしに処理されることを特徴とする使用。
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