JP2015228990A - 医療データ処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】診断精度の更なる向上が可能な医療データ処理方法を提供する。
【解決手段】医療データ処理方法は、先端部にＯＣＴマーカを有するカテーテルを血管に挿入して行なったＯＣＴ測定の際に前記ＯＣＴマーカを含む範囲について取得した血管透視画像に基づいて、該血管透視画像中の前記ＯＣＴマーカの位置を検出するＯＣＴマーカ位置検出ステップＳ１４と、前記ＯＣＴマーカ位置検出ステップにおいて検出した前記血管透視画像中の前記ＯＣＴマーカの位置に基づいて、前記ＯＣＴ測定により取得した血管壁のＯＣＴ断層画像と前記血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう対応付けステップＳ１５とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、医療データ処理方法に関するものである。

特許文献１には、異なる２種類の医用画像診断装置で取得した画像を融合処理することにより、診断精度を向上した医用画像処理に関する発明が開示されている。

特許文献１に開示された発明は、第１の医用画像診断装置によって取得した心臓壁情報を含む第１の画像情報と、第２の医用画像診断装置によって取得した心臓部の３次元画像を含む第２の画像情報とを取り込み、前記第１の画像情報に含まれる心臓壁情報を基に心臓異常部位を推定して異常部位情報を作成し、前記３次元画像に含まれる血管部の画像を抽出して、前記異常部位情報と前記血管部の画像とを処理して診断用画像を作成する。

そして、特許文献１に開示された発明は、前記異常部位情報と前記血管部の画像とを取り込み、前記心臓異常部位を核とする所定範囲の血管領域を中心に血管病変部の候補を探索し、前記血管病変部の候補を表す候補画像を作成し、前記診断用画像に前記候補画像を付加して表示部に表示する。

特許文献１に開示された発明では、第１の医用画像診断装置として超音波診断装置，ＭＲＩ装置および核医学診断装置の何れかを用い、第２の医用画像診断装置としてＸ線ＣＴ装置，ＭＲＩ装置およびＸ線診断装置の何れかを用いるとしている。また、特許文献１では、「融合処理」とは心臓壁情報と３次元画像との間で時相および位置合わせを行なうことであるとされている。

特開２００９−１０６５３０号公報

特許文献１に開示された発明は診断精度の向上を目的としているが、診断精度の向上は充分ではない。本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、診断精度の更なる向上が可能な医療データ処理方法を提供することを目的とする。

医療データ処理方法は、先端部にＯＣＴマーカを有するカテーテルを血管に挿入して行なったＯＣＴ測定の際に前記ＯＣＴマーカを含む範囲について取得した血管透視画像に基づいて、該血管透視画像中の前記ＯＣＴマーカの位置を検出するＯＣＴマーカ位置検出ステップと、前記ＯＣＴマーカ位置検出ステップにおいて検出した前記血管透視画像中の前記ＯＣＴマーカの位置に基づいて、前記ＯＣＴ測定により取得した血管壁のＯＣＴ断層画像と前記血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう対応付けステップとを含む。

本発明によれば、診断精度の更なる向上が可能である。

第１実施形態の医療データ処理方法を説明するフローチャートである。 第１実施形態の医療データ処理方法において血管透視画像中のＯＣＴマーカの位置を検出する方法を説明する図である。 第１実施形態の医療データ処理方法において血管透視画像中のＯＣＴマーカの位置を検出する方法を説明する図である。 第１実施形態の医療データ処理方法において血管透視画像中のＯＣＴマーカの位置を検出する方法を説明する図である。 第１実施形態の医療データ処理方法における情報表示ステップＳ１７による表示例を示す図である。 第１実施形態の医療データ処理方法における情報表示ステップＳ１７による表示例を示す図である。 第２実施形態の医療データ処理方法を説明するフローチャートである。 第２実施形態の医療データ処理方法における情報表示ステップＳ３５による表示例を示す図である。 第２実施形態の医療データ処理方法における情報表示ステップＳ３５による表示例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許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。

医療データ処理方法は、先端部にＯＣＴマーカを有するカテーテルを血管に挿入して行なったＯＣＴ測定の際に前記ＯＣＴマーカを含む範囲について取得した血管透視画像に基づいて、該血管透視画像中の前記ＯＣＴマーカの位置を検出するＯＣＴマーカ位置検出ステップと、前記ＯＣＴマーカ位置検出ステップにおいて検出した前記血管透視画像中の前記ＯＣＴマーカの位置に基づいて、前記ＯＣＴ測定により取得した血管壁のＯＣＴ断層画像と前記血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう対応付けステップとを含む。

医療データ処理方法は、前記ＯＣＴ断層画像に基づいて前記血管の構造情報を取得する情報取得ステップと、前記情報取得ステップにおいて取得した前記血管の構造情報を前記血管透視画像中の対応位置に表示する情報表示ステップと、を含むのが好適である。

前記情報取得ステップにおいて、前記ＯＣＴ断層画像に基づいて前記血管の解析情報を取得し、前記情報表示ステップにおいて、前記情報取得ステップにおいて取得した前記血管の解析情報をも前記血管透視画像中の対応位置に表示するのが好適である。

または、医療データ処理方法は、先端部にＯＣＴマーカを有するカテーテルを血管に挿入して行なったＯＣＴ測定の際に前記ＯＣＴマーカを含む範囲について取得した第１血管透視画像に基づいて、該第１血管透視画像中の前記ＯＣＴマーカの位置を検出するＯＣＴマーカ位置検出ステップと、前記ＯＣＴマーカ位置検出ステップにおいて検出した前記第１血管透視画像中の前記ＯＣＴマーカの位置に基づいて、前記ＯＣＴ測定により取得した血管壁のＯＣＴ断層画像と前記第１血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう第１対応付けステップと、前記第１血管透視画像の範囲と少なくとも一部が重なる範囲について取得した第２血管透視画像と前記第１血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう第２対応付けステップと、前記第１対応付けステップおよび前記第２対応付けステップそれぞれにおける対応付けの結果に基づいて、前記ＯＣＴ断層画像と前記第２血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう第３対応付けステップと、前記ＯＣＴ断層画像に基づいて前記血管の構造情報を取得する情報取得ステップと、前記情報取得ステップにおいて取得した前記血管の構造情報を前記第２血管透視画像中の対応位置に表示する情報表示ステップとを含み、前記血管の複数の位置それぞれにおいて取得した前記ＯＣＴ断層画像および前記第１血管透視画像について、前記ＯＣＴマーカ位置検出ステップ，前記第１対応付けステップ，前記第２対応付けステップ，前記第３対応付けステップ，前記情報取得ステップおよび前記情報表示ステップを行なう。

前記情報取得ステップにおいて、前記ＯＣＴ断層画像に基づいて前記血管の解析情報を取得し、前記情報表示ステップにおいて、前記情報取得ステップにおいて取得した前記血管の解析情報をも前記第２血管透視画像中の対応位置に表示するのが好適である。

前記第２対応付けステップにおいて、血管名，血管部位名，構造情報および解析情報の一部又は全部を比較することにより、前記第１血管透視画像と前記第２血管透視画像との間の位置の対応付けを行なうのが好適である。

前記血管透視画像は、Ｘ線ＣＴ装置，ＭＲＩ装置およびＸ線診断装置のいずれかにより得られた画像であるのが好適である。

本実施形態の医療データ処理方法では、血管について取得したＯＣＴ断層画像と血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう。また、本実施形態の医療データ処理方法では、血管の構造情報や解析情報を血管透視画像上に表示する。これにより、血管透視画像上で血管の構造情報や解析情報を確認できるようにして、診断精度の更なる向上を可能とする。この方法で作成した画像により、医師は、診断に必要な情報を簡便に得ることができる。

血管透視画像は、Ｘ線ＣＴ（computed tomography）装置，ＭＲＩ（magnetic resonance imaging）装置およびＸ線診断装置のいずれかにより得られた画像である。これらの装置は、心臓全体（数十ｃｍ立方）の領域について血管透視画像を取得することができる。これに対して、ＯＣＴ（optical coherence tomography）測定により取得されるＯＣＴ断層画像は、１度の測定で深さ１ｃｍ程度で長さ１５ｃｍ程度のものでしかない。

しかし、ＯＣＴ測定では、他の医用画像診断装置より高い計測精度の構造情報を得ることができる。近赤外光を用いたＯＣＴ測定によって高分解能（数μｍ〜数十μｍ）のＯＣＴ断層画像を取得することができる。

また、ＯＣＴ測定は、他の医用画像診断装置では得ることのできないサンプルの光学情報を得ることができる。例えば、光のドップラー効果を利用したドップラーＯＣＴ測定では流体サンプル等の速度の分布について光学情報を得ることができる。光の偏光特性を利用したＰＳ（polarization sensitive）-ＯＣＴ測定では複屈折による位相遅延の分布について光学情報を得ることができる。また、光の分光特性を利用した分光ＯＣＴ測定ではスペクトル情報の分布について光学情報を得ることができる。

ＯＣＴ断層画像および血管透視画像それぞれが有する有利な点を活用することができれば、診断精度の向上を期待することができる。しかし、従来では、ＯＣＴ断層画像と血管透視画像とは互いに別個のものとして扱われており、医師はＯＣＴ断層画像と血管透視画像とを頭の中で組み合わせて利用するしかなかった。本実施形態の医療データ処理方法は、このような問題点を解消する為に、ＯＣＴ測定の際に用いるカテーテルの先端部に設けられたＯＣＴマーカを利用して、ＯＣＴ断層画像と血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう。

ここで、用語の定義について説明する。「血管情報」は血管名や血管部位名である。血管名は、例えば、右冠動脈（right coronary artery; ＲＣＡ）、左冠動脈前下行枝（leftanterior descending coronary artery; ＬＡＤ）、左冠動脈回旋枝（leftcircumflex coronary artery; ＬＣＸ）、等である。血管部位名はＡＨＡ（AmericanHeart Association）分類に拠る。「構造情報」は、血管内腔の径や内腔形状、血管外周の径や内腔形状、留置したステントの径や形状、血管の狭窄率、血管分岐位置、等に関する情報である。

「ＯＣＴマーカ」は、Ｘ線に対して不透過性の金属で形成されたリングまたは小片であり、一般的に、ＯＣＴの測定光の出射部位の近傍に取り付けられる。不透過性の金属としてプラチナイリジウム合金やパラジウム合金を用いるのが好適である。

「ＯＣＴ（optical coherence tomography）」は、サンプルにおいて生じる反射光と参照光とを干渉させた光を検出することでサンプルの深さ方向の一次元の光断層画像を取得する光学的測定方法であり、サンプルへの光照射の位置を走査することで二次元または三次元の光断層画像を取得することができる。

「血管透視画像」は、生体器官（動脈、静脈、心臓など）の血管の状態を可視化した医用画像であり、その測定方法として、Ｘ線ＣＴ、ＭＲＩ、Ｘ線撮影がある。検査目的によっては、造影剤が使用されることがあり、例えばＸ線ＣＴの場合には、詳細な観察のため、Ｘ線に対して不透過性のヨード造影剤が用いられることがある。

「解析情報」は、信号強度分布、石灰化分布、脂質分布、血流分布、屈折率分布、等に関する情報である。「解析情報」は、ＯＣＴでは特に光学情報に相当し、例えばドップラーＯＣＴでは流体サンプル等の速度の分布、ＰＳ-ＯＣＴでは複屈折による位相遅延の分布、分光ＯＣＴではスペクトル情報の分布であってもよい。「解析情報」は、これらの情報をもとに推定したサンプル内部の組成、濃度、密度の情報であってもよい。また、「解析情報」は、ＯＣＴ以外の計測情報であってもよく、各装置で計測・推定できる情報であれば何れでもよく、例えばＸ線ＣＴ装置では石灰化の分布の推定情報であってもよい。「血管情報」，「構造情報」および「解析情報」を併せて「付加情報」という。

図１は、第１実施形態の医療データ処理方法を説明するフローチャートである。第１実施形態の医療データ処理方法では、まず、先端部にＯＣＴマーカを有するカテーテルを血管に挿入してＯＣＴ測定を行なって（ステップＳ１１）、ＯＣＴ断層画像を作成する（ステップＳ１２）。また、そのＯＣＴ測定の際にＯＣＴマーカを含む範囲について取得した血管透視画像を取り込み（ステップＳ１３）、その血管透視画像中のＯＣＴマーカの位置を検出する（ＯＣＴマーカ位置検出ステップＳ１４）。

続いて、ＯＣＴマーカ位置検出ステップＳ１４において検出した血管透視画像中のＯＣＴマーカの位置に基づいてＯＣＴ断層画像と血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう（対応付けステップＳ１５）。ＯＣＴマーカを用いることで、正確な位置の対応付けが可能である。また、ステップＳ１２で作成されたＯＣＴ断層画像に基づいて血管の付加情報を取得する（情報取得ステップＳ１６）。ここで、付加情報は、少なくとも構造情報を含み、解析情報をも含むのが好適であり、また、血管情報をも含むのも好適である。そして、情報取得ステップＳ１６において取得した血管の付加情報の一部または全部を血管透視画像中の対応位置に表示する（情報表示ステップＳ１７）。

図２〜図４は、第１実施形態の医療データ処理方法において血管透視画像中のＯＣＴマーカの位置を検出する方法を説明する図である。図２に示されるように血管透視画像上に複数のＯＣＴマーカ位置の候補がある場合、ＯＣＴマーカを動かして撮影した複数の血管透視画像（図２，図３）を比較する。その比較に際しては、複数の血管透視画像（図２，図３）を重ね合せた画像（図４）を作成するのが好適である。ＯＣＴマーカを動かしたときに、その動きに合わせて血管透視画像中で動いたものが真のＯＣＴマーカ位置であり、動かないものが擬マーカ位置である。

図５および図６は、第１実施形態の医療データ処理方法における情報表示ステップＳ１７による表示例を示す図である。図５に示される表示例では、血管透視画像中に、血管の位置Ｓから位置Ｅまで範囲における石灰化スコアの分布がグラフで表示されている。図６に示される表示例では、血管透視画像中に、血管の位置Ｓから位置Ｅまで範囲における血管内腔の断面積の分布がグラフで表示されており、また、ＯＣＴマーカ位置Ｐにおける血管内腔の断面積および面積狭窄率が数値で表示されている。

図７は、第２実施形態の医療データ処理方法を説明するフローチャートである。第２実施形態の医療データ処理方法では、まず、先端部にＯＣＴマーカを有するカテーテルを血管に挿入してＯＣＴ測定を行なって（ステップＳ２１）、ＯＣＴ断層画像を作成する（ステップＳ２２）。また、そのＯＣＴ測定の際にＯＣＴマーカを含む範囲について取得した第１血管透視画像を取り込み（ステップＳ２３）、その第１血管透視画像中のＯＣＴマーカの位置を検出する（ＯＣＴマーカ位置検出ステップＳ２４）。

続いて、ＯＣＴマーカ位置検出ステップＳ２４において検出した第１血管透視画像中のＯＣＴマーカの位置に基づいてＯＣＴ断層画像と第１血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう（第１対応付けステップＳ２５）。また、ステップＳ２２で作成されたＯＣＴ断層画像に基づいて血管の付加情報を取得する（情報取得ステップＳ２６）。ここで、付加情報は、少なくとも構造情報を含み、解析情報をも含むのが好適であり、また、血管情報をも含むのも好適である。

第１血管透視画像に基づいて血管の付加情報を取得する（ステップＳ２７）。また、任意の第２血管透視画像を取り込み（ステップＳ３１）、この第２血管透視画像に基づいて血管の付加情報を取得する（ステップＳ３２）。第２血管透視画像の範囲は、第１血管透視画像の範囲と少なくとも一部が重なる。第２血管透視画像は、ＯＣＴ測定とは別に得られたものであってもよい。ここでも、付加情報は、少なくとも構造情報を含み、解析情報をも含むのが好適であり、また、血管情報をも含むのも好適である。

続いて、第２血管透視画像と第１血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう（第２対応付けステップＳ３３）。この対応付けは、ステップＳ２７，Ｓ３２で取得した第２血管透視画像および第１血管透視画像それぞれの付加情報に基づいて行なわれる。さらに、第１対応付けステップＳ２５および第２対応付けステップＳ３３それぞれにおける対応付けの結果に基づいて、ＯＣＴ断層画像と第２血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう（第３対応付けステップＳ３４）。そして、情報取得ステップＳ２６において取得した血管の付加情報の一部または全部を第２血管透視画像中の対応位置に表示する（情報表示ステップＳ３５）。

第２実施形態の医療データ処理方法では、血管の複数の位置それぞれにおいて取得したＯＣＴ断層画像および第１血管透視画像について上記の各ステップを行なう。

図８および図９は、第２実施形態の医療データ処理方法における情報表示ステップＳ３５による表示例を示す図である。図８に示される表示例では、血管透視画像中に、血管の位置Ｓから位置Ｅまで範囲における石灰化スコアの分布がグラフで表示されており、また、血管名として「ＲＣＡ」と表示され、ＡＨＡ分類に拠る血管部位名として「＃４」と表示されている。図９に示される表示例では、血管透視画像中に、血管の位置Ｓから位置Ｅまで範囲における血管内腔の断面積の分布がグラフで表示され、ＯＣＴマーカ位置Ｐにおける血管内腔の断面積および面積狭窄率が数値で表示されており、また、血管名として「ＲＣＡ」と表示され、ＡＨＡ分類に拠る血管部位名として「＃４」と表示されている。

血管の長手方向に亘って複数の位置でＯＣＴ断層画像を撮影するためには、それなりの時間がかかり、その間には心臓の拍動により血管位置が変位する。したがって、表示の際は、拍動の標準的なタイミングでの血管透視画像上に構造情報および解析情報を表示させるのが好ましい。

以上のように、第１および第２の実施形態の医療データ処理方法によれば、医師はＯＣＴ断層画像と血管透視画像とを容易に比較できるようになり、ＯＣＴ断層画像から高精度に得られた構造情報等を血管透視画像上で確認することができるので、診断精度の更なる向上が可能となる。

Claims (7)

1. 先端部にＯＣＴマーカを有するカテーテルを血管に挿入して行なったＯＣＴ測定の際に前記ＯＣＴマーカを含む範囲について取得した血管透視画像に基づいて、該血管透視画像中の前記ＯＣＴマーカの位置を検出するＯＣＴマーカ位置検出ステップと、
   前記ＯＣＴマーカ位置検出ステップにおいて検出した前記血管透視画像中の前記ＯＣＴマーカの位置に基づいて、前記ＯＣＴ測定により取得した血管壁のＯＣＴ断層画像と前記血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう対応付けステップと、
   を含む医療データ処理方法。
2. 前記ＯＣＴ断層画像に基づいて前記血管の構造情報を取得する情報取得ステップと、
   前記情報取得ステップにおいて取得した前記血管の構造情報を前記血管透視画像中の対応位置に表示する情報表示ステップと、
   を含む
   請求項１に記載の医療データ処理方法。
3. 前記情報取得ステップにおいて、前記ＯＣＴ断層画像に基づいて前記血管の解析情報を取得し、
   前記情報表示ステップにおいて、前記情報取得ステップにおいて取得した前記血管の解析情報をも前記血管透視画像中の対応位置に表示する、
   請求項２に記載の医療データ処理方法。
4. 先端部にＯＣＴマーカを有するカテーテルを血管に挿入して行なったＯＣＴ測定の際に前記ＯＣＴマーカを含む範囲について取得した第１血管透視画像に基づいて、該第１血管透視画像中の前記ＯＣＴマーカの位置を検出するＯＣＴマーカ位置検出ステップと、
   前記ＯＣＴマーカ位置検出ステップにおいて検出した前記第１血管透視画像中の前記ＯＣＴマーカの位置に基づいて、前記ＯＣＴ測定により取得した血管壁のＯＣＴ断層画像と前記第１血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう第１対応付けステップと、
   前記第１血管透視画像の範囲と少なくとも一部が重なる範囲について取得した第２血管透視画像と前記第１血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう第２対応付けステップと、
   前記第１対応付けステップおよび前記第２対応付けステップそれぞれにおける対応付けの結果に基づいて、前記ＯＣＴ断層画像と前記第２血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう第３対応付けステップと、
   前記ＯＣＴ断層画像に基づいて前記血管の構造情報を取得する情報取得ステップと、
   前記情報取得ステップにおいて取得した前記血管の構造情報を前記第２血管透視画像中の対応位置に表示する情報表示ステップと、
   を含み、
   前記血管の複数の位置それぞれにおいて取得した前記ＯＣＴ断層画像および前記第１血管透視画像について、前記ＯＣＴマーカ位置検出ステップ，前記第１対応付けステップ，前記第２対応付けステップ，前記第３対応付けステップ，前記情報取得ステップおよび前記情報表示ステップを行なう、
   医療データ処理方法。
5. 前記情報取得ステップにおいて、前記ＯＣＴ断層画像に基づいて前記血管の解析情報を取得し、
   前記情報表示ステップにおいて、前記情報取得ステップにおいて取得した前記血管の解析情報をも前記第２血管透視画像中の対応位置に表示する、
   請求項４に記載の医療データ処理方法。
6. 前記第２対応付けステップにおいて、血管名，血管部位名，構造情報および解析情報の一部又は全部を比較することにより、前記第１血管透視画像と前記第２血管透視画像との間の位置の対応付けを行なう、
   請求項４または５に記載の医療データ処理方法。
7. 前記血管透視画像は、Ｘ線ＣＴ装置，ＭＲＩ装置およびＸ線診断装置のいずれかにより得られた画像である、
   請求項１〜６の何れか１項に記載の医療データ処理方法。
   

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