JP2020099583A - 医用情報処理装置及びｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バイプレーンのＸ線診断装置において、各撮像系におけるアームの配置の決定を容易にすること。【解決手段】実施形態に係る医用情報処理装置は、第１の決定部と、第２の決定部と、表示制御部とを備える。第１の決定部は、Ｘ線診断装置が有する第１のアームの配置を、被検体の３次元データにおける解剖学的特徴に基づいて決定する。第２の決定部は、前記Ｘ線診断装置が有する第２のアームの配置の候補を、前記第１の決定部により決定された前記第１のアームの配置と、前記３次元データにおける解剖学的特徴とに基づいて複数決定する。表示制御部は、前記第２の決定部により決定された複数の前記候補を、当該候補それぞれについて算出された、前記第２のアームの配置の適正さに関する指標値に応じた態様で表示させる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、医用情報処理装置及びＸ線診断装置に関する。

パイプレーンのＸ線診断装置を用いた検査においては、まず、手技の対象部位を観察しやすいように、第１の撮像系におけるアームの配置と第２の撮像系におけるアームの配置とを決定する。次に、Ｘ線診断装置は、第１の撮像系と第２の撮像系とで異なる方向からＸ線画像データを収集し、各Ｘ線画像データを医師等の操作者に提示する。これにより、操作者は、手技の最中に対象部位の立体構造を推定することが可能となる。しかしながら、対象部位を観察しやすいように各撮像系におけるアームの配置を決定することは容易ではなく、時間を要する場合があった。

特開２０１６−２０２２４７号公報

本発明が解決しようとする課題は、バイプレーンのＸ線診断装置において、各撮像系におけるアームの配置の決定を容易にすることである。

実施形態に係る医用情報処理装置は、第１の決定部と、第２の決定部と、表示制御部とを備える。第１の決定部は、Ｘ線診断装置が有する第１のアームの配置を、被検体の３次元データにおける解剖学的特徴に基づいて決定する。第２の決定部は、前記Ｘ線診断装置が有する第２のアームの配置の候補を、前記第１の決定部により決定された前記第１のアームの配置と、前記３次元データにおける解剖学的特徴とに基づいて複数決定する。表示制御部は、前記第２の決定部により決定された複数の前記候補を、当該候補それぞれについて算出された、前記第２のアームの配置の適正さに関する指標値に応じた態様で表示させる。

図１は、第１の実施形態に係る医用情報処理システムの構成の一例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示すブロック図である。 図３Ａは、第１の実施形態に係るアームの一例を示す図である。 図３Ｂは、第１の実施形態に係るアームの一例を示す図である。 図４Ａは、第１の実施形態に係るＣＴ画像データの表示の一例を示す図である。 図４Ｂは、第１の実施形態に係るＣＴ画像データの表示の一例を示す図である。 図５は、第１の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。 図６Ａは、第１の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。 図６Ｂは、第１の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。 図６Ｃは、第１の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。 図７は、第１の実施形態に係る指標値の算出の一例について説明するための図である。 図８は、第１の実施形態に係る第２のアームの配置の候補の表示例を示す図である。 図９は、第１の実施形態に係る医用情報処理装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。 図１０Ａは、第２の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。 図１０Ｂは、第２の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。 図１０Ｃは、第２の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。 図１１Ａは、第２の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。 図１１Ｂは、第２の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。 図１１Ｃは、第２の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、医用情報処理装置及びＸ線診断装置の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、Ｘ線診断装置１０及び医用情報処理装置３０を含んだ医用情報処理システム１を一例として説明する。

図１に示すように、第１の実施形態に係る医用情報処理システム１は、Ｘ線診断装置１０と、画像保管装置２０と、医用情報処理装置３０とを備える。なお、図１は、第１の実施形態に係る医用情報処理システム１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、Ｘ線診断装置１０、画像保管装置２０及び医用情報処理装置３０は、ネットワークＮＷを介して相互に接続される。

Ｘ線診断装置１０は、被検体ＰからＸ線画像データを収集するパイプレーンのＸ線診断装置である。例えば、Ｘ線診断装置１０は、第１のアームを含む第１の撮像系と、第２のアームを含む第２の撮像系とを備える。また、Ｘ線診断装置１０は、第１のアームの配置と第２のアームの配置とをそれぞれ決定した後、第１の撮像系と第２の撮像系とで異なる方向からＸ線画像データを収集する。そして、Ｘ線診断装置１０は、収集したＸ線画像データを操作者に提示する。例えば、Ｘ線診断装置１０は、被検体Ｐに対する手技が実施されている間、複数のＸ線画像データを順次収集し、収集したＸ線画像データを順次表示させる。なお、Ｘ線診断装置１０の構成については後述する。

画像保管装置２０は、Ｘ線診断装置１０によって収集されたＸ線画像データを保管する装置である。例えば、画像保管装置２０は、ネットワークＮＷを介してＸ線診断装置１０からＸ線画像データを取得し、取得したＸ線画像データを装置内又は装置外に設けられたメモリに記憶させる。例えば、画像保管装置２０は、サーバ装置等のコンピュータ機器によって実現される。

また、画像保管装置２０は、被検体Ｐの３次元データを保管する。ここで、被検体Ｐの３次元データとは、例えば、被検体Ｐを撮像した３次元の医用画像データである。一例を挙げると、被検体Ｐの３次元データは、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置により収集されるＣＴ画像データ（ボリュームデータ）である。

例えば、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体Ｐに対する手技に先立って、血管内に造影剤を注入した状態の被検体Ｐに対してＣＴスキャンを実行する。次に、Ｘ線ＣＴ装置は、ＣＴスキャンにより収集した投影データから、血管の情報を含むＣＴ画像データを再構成する。そして、Ｘ線ＣＴ装置は、再構成したＣＴ画像データを画像保管装置２０に対して送信し、画像保管装置２０は、受信したＣＴ画像データをメモリに記憶させる。

医用情報処理装置３０は、ネットワークＮＷを介して、画像保管装置２０から被検体Ｐの３次元データを取得する。また、医用情報処理装置３０は、取得した３次元データに基づいて、Ｘ線診断装置１０が有する第１のアーム及び第２のアームの配置を決定する。なお、医用情報処理装置３０が行なう処理については後述する。例えば、医用情報処理装置３０は、ワークステーション等のコンピュータ機器によって実現される。

なお、ネットワークＮＷを介して接続可能であれば、Ｘ線診断装置１０、画像保管装置２０及び医用情報処理装置３０が設置される場所は任意である。例えば、医用情報処理装置３０は、Ｘ線診断装置１０と異なる病院に設置されてもよい。即ち、ネットワークＮＷは、院内で閉じたローカルネットワークにより構成されてもよいし、インターネットを介したネットワークでもよい。また、図１においてはＸ線診断装置１０を１つ示すが、医用情報処理システム１は、複数のＸ線診断装置１０を含んでもよい。

図１に示すように、医用情報処理装置３０は、入力インターフェース３１と、ディスプレイ３２と、メモリ３３と、処理回路３４とを有する。

入力インターフェース３１は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路３４に出力する。例えば、入力インターフェース３１は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース３１は、医用情報処理装置３０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース３１は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、医用情報処理装置３０とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路３４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース３１の例に含まれる。

ディスプレイ３２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ３２は、入力インターフェース３１を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、被検体Ｐについて収集された各種の画像データを表示する。また、ディスプレイ３２は、Ｘ線診断装置１０が有する第２のアームの配置の候補を表示する。例えば、ディスプレイ３２は、処理回路３４が備える第２の決定機能３４ｃにより決定された複数の候補を指標値に応じた態様で表示させる。なお、第２のアームの配置の候補については後述する。例えば、ディスプレイ３２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイである。ディスプレイ３２は、デスクトップ型でもよいし、医用情報処理装置３０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。

メモリ３３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ３３は、画像保管装置２０から取得した被検体Ｐの３次元データを記憶する。また、例えば、メモリ３３は、医用情報処理装置３０に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ３３は、医用情報処理装置３０とネットワークＮＷを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。

処理回路３４は、制御機能３４ａ、第１の決定機能３４ｂ、第２の決定機能３４ｃ及び表示制御機能３４ｄを実行することで、医用情報処理装置３０全体の動作を制御する。ここで、第１の決定機能３４ｂは、第１の決定部の一例である。また、第２の決定機能３４ｃは、第２の決定部の一例である。また、表示制御機能３４ｄは、表示制御部の一例である。

例えば、処理回路３４は、制御機能３４ａに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、入力インターフェース３１を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路３４の各種機能を制御する。また、制御機能３４ａは、ネットワークＮＷを介したデータの送受信を制御する。例えば、制御機能３４ａは、画像保管装置２０から被検体Ｐの３次元データを受信して、メモリ３３に記憶させる。また、例えば、制御機能３４ａは、第１の決定機能３４ｂ及び第２の決定機能３４ｃにより決定されたアームの配置を、Ｘ線診断装置１０に対して送信する。

また、例えば、処理回路３４は、第１の決定機能３４ｂに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、被検体Ｐの３次元データにおける解剖学的特徴に基づいて、Ｘ線診断装置１０が有する第１のアームの配置を決定する。また、例えば、処理回路３４は、第２の決定機能３４ｃに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、第１の決定機能３４ｂにより決定された第１のアームの配置と、被検体Ｐの３次元データにおける解剖学的特徴とに基づいて、Ｘ線診断装置１０が有する第２のアームの配置の候補を複数決定する。また、例えば、処理回路３４は、表示制御機能３４ｄに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、第２の決定機能３４ｃにより決定された複数の候補を指標値に応じた態様で表示させる。

図１に示す医用情報処理装置３０においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ３３へ記憶されている。処理回路３４は、メモリ３３からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路３４は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。なお、図１においては単一の処理回路３４にて、制御機能３４ａ、第１の決定機能３４ｂ、第２の決定機能３４ｃ及び表示制御機能３４ｄが実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路３４を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路３４が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

次に、Ｘ線診断装置１０について、図２を用いて説明する。図２は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、Ｘ線診断装置１０は、Ｘ線高電圧装置１０１と、第１のＸ線管１０２ａと、第２のＸ線管１０２ｂと、第１のＸ線絞り器１０３ａと、第２のＸ線絞り器１０３ｂと、天板１０４と、第１のアーム１０５ａと、第２のアーム１０５ｂと、第１のＸ線検出器１０６ａと、第２のＸ線検出器１０６ｂと、メモリ１０７と、ディスプレイ１０８と、入力インターフェース１０９と、処理回路１１０とを備える。

図２において、第１のＸ線管１０２ａ、第１のＸ線絞り器１０３ａ、第１のアーム１０５ａ及び第１のＸ線検出器１０６ａは、第１の撮像系に含まれる。また、第２のＸ線管１０２ｂ、第２のＸ線絞り器１０３ｂ、第２のアーム１０５ｂ及び第２のＸ線検出器１０６ｂは、第２の撮像系に含まれる。ここで、第１のアーム１０５ａは、第１のアームの一例である。また、第２のアーム１０５ｂは、第２のアームの一例である。Ｘ線診断装置１０は、第１の撮像系と第２の撮像系とで異なる方向からＸ線画像データを収集し、各Ｘ線画像データを操作者に提示する。なお、Ｘ線診断装置１０における第１の撮像系は、Ｆ（Frontal）側の撮像系とも呼ばれる。また、第２の撮像系は、Ｌ（Lateral）側の撮像系とも呼ばれる。

Ｘ線高電圧装置１０１は、処理回路１１０による制御の下、第１のＸ線管１０２ａ及び第２のＸ線管１０２ｂに高電圧を供給する。例えば、Ｘ線高電圧装置１０１は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、第１のＸ線管１０２ａ及び第２のＸ線管１０２ｂに印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、第１のＸ線管１０２ａ及び第２のＸ線管１０２ｂが照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。なお、高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。

第１のＸ線管１０２ａ及び第２のＸ線管１０２ｂは、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。第１のＸ線管１０２ａ及び第２のＸ線管１０２ｂは、Ｘ線高電圧装置１０１から供給される高電圧を用いて、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することにより、Ｘ線を発生する。

第１のＸ線絞り器１０３ａ及び第２のＸ線絞り器１０３ｂは、それぞれ、Ｘ線の照射範囲を絞り込むコリメータと、Ｘ線を調節するフィルタとを有する。

第１のＸ線絞り器１０３ａにおけるコリメータは、例えば、スライド可能な４枚の絞り羽根を有し、これら絞り羽根をスライドさせることで、第１のＸ線管１０２ａが発生したＸ線を絞り込んで被検体Ｐに照射させる。ここで、絞り羽根は、鉛などで構成された板状部材であり、Ｘ線の照射範囲を調整するために第１のＸ線管１０２ａのＸ線照射口付近に設けられる。同様に、第２のＸ線絞り器１０３ｂにおけるコリメータは、絞り羽根をスライドさせることで、第２のＸ線管１０２ｂが発生したＸ線を絞り込んで被検体Ｐに照射させる。

第１のＸ線絞り器１０３ａ及び第２のＸ線絞り器１０３ｂにおけるフィルタは、被検体Ｐに対する被曝線量の低減とＸ線画像データの画質向上を目的として、その材質や厚みによって透過するＸ線の線質を変化させ、被検体Ｐに吸収されやすい軟線成分を低減したり、Ｘ線画像データのコントラスト低下を招く高エネルギー成分を低減したりする。また、フィルタは、その材質や厚み、位置などによってＸ線の線量及び照射範囲を変化させ、被検体Ｐへ照射されるＸ線が予め定められた分布になるようにＸ線を減衰させる。

例えば、第１のＸ線絞り器１０３ａ及び第２のＸ線絞り器１０３ｂは、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路１１０による制御の下、駆動機構を動作させることによりＸ線の照射を制御する。例えば、第１のＸ線絞り器１０３ａ及び第２のＸ線絞り器１０３ｂは、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、コリメータの絞り羽根の開度を調整して、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。また、例えば、第１のＸ線絞り器１０３ａ及び第２のＸ線絞り器１０３ｂは、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、フィルタの位置を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の線量の分布を制御する。

天板１０４は、被検体Ｐを載せるベッドであり、図示しない寝台の上に配置される。なお、被検体Ｐは、Ｘ線診断装置１０に含まれない。例えば、寝台は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路１１０による制御の下、駆動機構を動作させることにより、天板１０４の移動・傾斜を制御する。例えば、寝台は、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、天板１０４を移動させたり、傾斜させたりする。

第１のアーム１０５ａは、第１のＸ線管１０２ａ及び第１のＸ線絞り器１０３ａと、第１のＸ線検出器１０６ａとを、被検体Ｐを挟んで対向するように保持する。なお、第１のアーム１０５ａは、Ｃアーム又はＣ型アームとも呼ばれる。また、第２のアーム１０５ｂは、第２のＸ線管１０２ｂ及び第２のＸ線絞り器１０３ｂと、第２のＸ線検出器１０６ｂとを、被検体Ｐを挟んで対向するように保持する。なお、第２のアーム１０５ｂは、Ωアーム又はΩ型アームとも呼ばれる。

例えば、第１のアーム１０５ａは、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路１１０による制御の下、駆動機構を動作させることにより、回転したり移動したりする。例えば、第１のアーム１０５ａは、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、第１のＸ線管１０２ａ及び第１のＸ線絞り器１０３ａと、第１のＸ線検出器１０６ａとを被検体Ｐに対して回転・移動させ、Ｘ線照射位置及びＸ線照射角度を制御する。即ち、Ｘ線診断装置１０においては、第１のアーム１０５ａの配置により、第１の撮像系におけるＸ線照射位置及びＸ線照射角度が制御される。

また、第２のアーム１０５ｂは、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路１１０による制御の下、駆動機構を動作させることにより、回転したり移動したりする。例えば、第２のアーム１０５ｂは、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、第２のＸ線管１０２ｂ及び第２のＸ線絞り器１０３ｂと、第２のＸ線検出器１０６ｂとを被検体Ｐに対して回転・移動させ、Ｘ線照射位置及びＸ線照射角度を制御する。即ち、Ｘ線診断装置１０においては、第２のアーム１０５ｂの配置により、第２の撮像系におけるＸ線照射位置及びＸ線照射角度が制御される。

ここで、図３Ａ及び図３Ｂを用いて、第１のアーム１０５ａ及び第２のアーム１０５ｂについて説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、第１の実施形態に係るアームの一例を示す図である。図３Ａでは、第１のアーム１０５ａ及び天板１０４を実線で示し、第２のアーム１０５ｂを点線で示す。また、図３Ｂでは、第２のアーム１０５ｂ及び天板１０４を実線で示し、第１のアーム１０５ａを点線で示す。

図３Ａにおいて、第１のアーム１０５ａは、天板１０４を上下方向（Ｙ方向）から挟むように、第１のＸ線管１０２ａと第１のＸ線検出器１０６ａとを保持する。即ち、第１のアーム１０５ｂは、天板１０４に載置される被検体Ｐに対してＹ方向にＸ線を照射するように配置される。また、図３Ｂにおいて、第２のアーム１０５ｂは、天板１０４を左右方向（Ｘ方向）から挟むように、第２のＸ線管１０２ｂと第２のＸ線検出器１０６ｂとを保持する。即ち、第２のアーム１０５ｂは、天板１０４に載置される被検体Ｐに対しＸ方向にＸ線を照射するように配置される。なお、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、第２のアーム１０５ｂは、第１のアーム１０５ａに対して回転可能に取り付けられている。従って、一方のアームの配置によって、他方のアームの可動範囲は制限されることとなる。

なお、第２のアーム１０５ｂを第１のアーム１０５ａに対して取り付けるのではなく、各アームを独立に回転・移動できるよう構成することも可能である。この場合においても、各アームの配置によってアーム間の接触（干渉）が生じる場合があるため、一方のアームの配置によって、他方のアームの可動範囲は制限されることとなる。

第１のＸ線検出器１０６ａ及び第２のＸ線検出器１０６ｂは、例えば、マトリクス状に配列された検出素子を有するＸ線平面検出器（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）である。第１のＸ線検出器１０６ａは、第１のＸ線管１０２ａから照射されて被検体Ｐを透過したＸ線を検出して、検出したＸ線量に対応した検出信号を処理回路１１０へと出力する。
同様に、第２のＸ線検出器１０６ｂは、第２のＸ線管１０２ｂから照射されて被検体Ｐを透過したＸ線を検出して、検出したＸ線量に対応した検出信号を処理回路１１０へと出力する。なお、第１のＸ線検出器１０６ａ及び第２のＸ線検出器１０６ｂは、グリッド、シンチレータアレイ及び光センサアレイを有する間接変換型の検出器であってもよいし、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。

メモリ１０７は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ１０７は、処理回路１１０によって収集されたＸ線画像データを受け付けて記憶する。また、メモリ１０７は、処理回路１１０によって読み出されて実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。なお、メモリ１０７は、Ｘ線診断装置１０とネットワークＮＷを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。

ディスプレイ１０８は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ１０８は、処理回路１１０による制御の下、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩや、各種のＸ線画像を表示する。例えば、ディスプレイ１０８は、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイである。なお、ディスプレイ１０８はデスクトップ型でもよいし、処理回路１１０と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。

入力インターフェース１０９は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路１１０に出力する。例えば、入力インターフェース１０９は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース１０９は、処理回路１１０と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース１０９は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、Ｘ線診断装置１０とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路１１０へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース１０９の例に含まれる。

処理回路１１０は、収集機能１１０ａ、表示制御機能１１０ｂ及び制御機能１１０ｃを実行することで、Ｘ線診断装置１０全体の動作を制御する。

例えば、処理回路１１０は、メモリ１０７から収集機能１１０ａに相当するプログラムを読み出して実行することにより、Ｘ線画像データを収集する。例えば、収集機能１１０ａは、寝台の動作を制御することで、天板１０４を移動させたり、傾斜させたりする。また、例えば、収集機能１１０ａは、第１の撮像系及び第２の撮像系をそれぞれ制御し、天板１０４に載置された被検体ＰからＸ線画像データを収集する。ここで、収集機能１１０ａは、第１の撮像系及び第２の撮像系をそれぞれ制御し、撮像系ごとにＸ線画像データを収集する。

例えば、収集機能１１０ａは、Ｘ線高電圧装置１０１を制御し、第１のＸ線管１０２ａに供給する電圧を調整することで、第１のＸ線管１０２ａから被検体Ｐに対して照射されるＸ線量やオン／オフを制御する。また、収集機能１１０ａは、第１のＸ線絞り器１０３ａの動作を制御し、コリメータが有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。また、収集機能１１０ａは、第１のＸ線絞り器１０３ａの動作を制御し、フィルタの位置を調整することで、Ｘ線の線量の分布を制御する。また、収集機能１１０ａは、第１のアーム１０５ａの動作を制御することで、第１のアーム１０５ａの配置を制御する。例えば、収集機能１１０ａは、医用情報処理装置３０により決定された第１のアーム１０５ａの配置に基づいて、第１のアーム１０５ａを回転させたり、移動させたりする。また、収集機能１１０ａは、第１のＸ線検出器１０６ａから受信した検出信号に基づいてＸ線画像データを生成し、生成したＸ線画像データをメモリ１０７に格納する。なお、第１の撮像系により収集されるＸ線画像データは、Frontal像とも呼ばれる。

また、収集機能１１０ａは、Ｘ線高電圧装置１０１を制御し、第２のＸ線管１０２ｂに供給する電圧を調整することで、第２のＸ線管１０２ｂから被検体Ｐに対して照射されるＸ線量やオン／オフを制御する。また、収集機能１１０ａは、第２のＸ線絞り器１０３ｂの動作を制御し、コリメータが有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。また、収集機能１１０ａは、第２のＸ線絞り器１０３ｂの動作を制御し、フィルタの位置を調整することで、Ｘ線の線量の分布を制御する。また、収集機能１１０ａは、第２のアーム１０５ｂの動作を制御することで、第２のアーム１０５ｂの配置を制御する。例えば、収集機能１１０ａは、医用情報処理装置３０により決定された第２のアーム１０５ｂの配置に基づいて、第２のアーム１０５ｂを回転させたり、移動させたりする。また、収集機能１１０ａは、第２のＸ線検出器１０６ｂから受信した検出信号に基づいてＸ線画像データを生成し、生成したＸ線画像データをメモリ１０７に格納する。なお、第２の撮像系により収集されるＸ線画像データは、Lateral像とも呼ばれる。

また、収集機能１１０ａは、メモリ１０７が記憶するＸ線画像データに対して各種画像処理を行なってもよい。例えば、収集機能１１０ａは、メモリ１０７が記憶するＸ線画像データに対して、画像処理フィルタによるノイズ低減処理や、散乱線補正を実行する。

また、処理回路１１０は、メモリ１０７から表示制御機能１１０ｂに相当するプログラムを読み出して実行することにより、ディスプレイ１０８にＧＵＩやＸ線画像を表示させる。また、処理回路１１０は、メモリ１０７から制御機能１１０ｃに相当するプログラムを読み出して実行することにより、入力インターフェース１０９を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路１１０の各種機能を制御する。また、制御機能１１０ｃは、ネットワークＮＷを介したデータの送受信を制御する。例えば、制御機能１１０ｃは、医用情報処理装置３０から、第１の決定機能３４ｂ及び第２の決定機能３４ｃにより決定されたアームの配置を受信して、メモリ１０７に記憶させる。また、収集機能１１０ａは、収集機能１１０ａにより収集されたＸ線画像データを、画像保管装置２０に対して送信する。

図２に示すＸ線診断装置１０においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ１０７へ記憶されている。処理回路１１０は、メモリ１０７からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１１０は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。なお、図２においては、収集機能１１０ａ、表示制御機能１１０ｂ及び制御機能１１０ｃの各処理機能が単一の処理回路１１０によって実現される場合を示したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、処理回路１１０は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路１１０が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、あるいは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサはメモリ３３又はメモリ１０７に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。

なお、図１及び図２においては、単一のメモリ３３又はメモリ１０７が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明した。しかしながら、複数のメモリ３３を分散して配置し、処理回路３４は、個別のメモリ３３から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。同様に、複数のメモリ１０７を分散して配置し、処理回路１１０は、個別のメモリ１０７から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。また、メモリ３３及びメモリ１０７にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。

また、処理回路３４及び処理回路１１０は、ネットワークＮＷを介して接続された外部装置のプロセッサを利用して、機能を実現することとしてもよい。例えば、処理回路３４は、メモリ３３から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、医用情報処理装置３０とネットワークＮＷを介して接続されたサーバ群（クラウド）を計算資源として利用することにより、図１に示す各機能を実現する。

以上、医用情報処理装置３０を含んだ医用情報処理システム１について説明した。かかる構成のもと、医用情報処理システム１における医用情報処理装置３０は、処理回路３４による処理によって、Ｘ線診断装置１０の各撮像系におけるアームの配置の決定を容易にする。

まず、制御機能３４ａは、被検体Ｐの３次元データを取得する。例えば、制御機能３４ａは、画像保管装置２０から、被検体ＰのＣＴ画像データを取得する。ここで、ＣＴ画像データは、被検体Ｐの解剖学的特徴を含むデータである。例えば、ＣＴ画像データは、被検体Ｐの血管の形状や、被検体Ｐの血管に生じた疾患の位置の情報を含んだデータである。

次に、第１の決定機能３４ｂは、被検体ＰのＣＴ画像データから、血管領域をセグメンテーションする。例えば、第１の決定機能３４ｂは、ＣＴ画像データに対して閾値処理を施すことによって、血管領域と、血管領域以外の領域とにセグメンテーションする。また、第１の決定機能３４ｂは、セグメンテーションした血管領域を、動脈と静脈とに分離する。例えば、第１の決定機能３４ｂは、セグメンテーションした血管領域と血管の分布を示すモデルデータとを比較することにより、血管領域を動脈と静脈とに分離する。

次に、第１の決定機能３４ｂは、血管領域の芯線をトラッキングする。ここで、第１の決定機能３４ｂは、セグメンテーションした血管領域のうちの造影剤注入血管を始点として、血管領域の芯線をトラッキングすることとしてもよい。即ち、第１の決定機能３４ｂは、被検体Ｐに対する手技が実施される際に造影剤が注入され、Ｘ線診断装置１０により収集されるＸ線画像データに描出される血管の芯線をトラッキングする。

例えば、被検体Ｐの疾患が脳動脈瘤である場合、被検体Ｐの頚動脈まで挿入されたカテーテルから造影剤を注入することにより、脳動脈が造影されたＸ線画像データが収集される。即ち、被検体Ｐの疾患が脳動脈瘤である場合、頚動脈が造影剤注入血管となる。この場合、第１の決定機能３４ｂは、血管領域のうちの動脈について、頚動脈を始点として血流方向（下流方向）に芯線をトラッキングする。例えば、第１の決定機能３４ｂは、セグメンテーションした血管領域と血管の分布を示すモデルデータとを比較することにより、血管領域において頸動脈を特定する。そして、第１の決定機能３４ｂは、特定した頸動脈における所定の位置（例えば、頸動脈の下端等）を始点として、血流方向に芯線をトラッキングする。なお、第１の決定機能３４ｂは、被検体Ｐの疾患や造影剤注入血管等の医療情報を電子カルテから取得してもよいし、操作者からの入力操作を受け付けることで取得してもよい。また、医用情報処理システム１にＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）が導入されている場合、第１の決定機能３４ｂは、ＰＡＣＳのサーバから医療情報を取得してもよい。なお、以下では、被検体Ｐの疾患が脳動脈瘤である場合について説明する。

次に、第１の決定機能３４ｂは、被検体ＰのＣＴ画像データにおいて疾患領域を特定する。ここで、第１の決定機能３４ｂは、パターン認識等によって疾患領域を特定してもよいし、操作者から疾患領域の指定操作を受け付けることとしてもよい。

例えば、表示制御機能３４ｄは、所定の投影方向からＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行して、レンダリング画像を生成する。一例を挙げると、表示制御機能３４ｄは、ボリュームレンダリング（Volume Rendering）処理や最大値投影法（ＭＩＰ：Maximum Intensity Projection）等により、レンダリング画像を生成する。なお、所定の投影方向は、プリセットされた方向であってもよいし、操作者により設定された方向であってもよい。また、表示制御機能３４ｄは、複数の投影方向からレンダリング処理を実行して、複数のレンダリング画像を生成してもよい。例えば、表示制御機能３４ｄは、図３Ａに示した配置による第１のＸ線管１０２ａからのＸ線照射方向（Ｙ方向）を投影方向としてレンダリング処理を実行して、図４Ａに示すレンダリング画像を生成し、ディスプレイ１０８に表示させる。また、表示制御機能３４ｄは、図３Ｂに示した配置による第２のＸ線管１０２ｂからのＸ線照射方向（Ｘ方向）を投影方向としてレンダリング処理を実行して、図４Ｂに示すレンダリング画像を生成し、ディスプレイ１０８に表示させる。なお、図４Ａ及び図４Ｂは、第１の実施形態に係るＣＴ画像データの表示の一例を示す図である。そして、ＣＴ画像データに基づくレンダリング画像がディスプレイ１０８に表示された後、第１の決定機能３４ｂは、レンダリング画像を参照した操作者から疾患領域の指定操作を受け付けることにより、疾患領域を特定する。例えば、第１の決定機能３４ｂは、操作者によりクリックされた位置を疾患領域として特定する。

次に、第１の決定機能３４ｂは、特定した疾患領域をセグメンテーションする。例えば、第１の決定機能３４ｂは、ＣＴ画像データからセグメンテーションした血管領域を、脳動脈瘤に対応する疾患領域と、疾患領域以外の領域とにセグメンテーションする。次に、第１の決定機能３４ｂは、セグメンテーションした疾患領域を計測する。例えば、第１の決定機能３４ｂは、疾患領域の大きさを計測する。また、例えば、第１の決定機能３４ｂは、脳動脈瘤と、脳動脈瘤が生じた血管（母血管）との接続部分（ネック）に対応するネック領域の太さを計測する。次に、第１の決定機能３４ｂは、疾患領域の計測の結果に基づいて、被検体Ｐの疾患を分類する。例えば、第１の決定機能３４ｂは、疾患領域の大きさとネック領域の太さとを比較して、被検体Ｐの脳動脈瘤をナローネック及びワイドネックのいずれかに分類する。

次に、第１の決定機能３４ｂは、手技を特定する。例えば、第１の決定機能３４ｂは、
被検体Ｐの疾患の分類に基づいて手技において使用されるデバイスを特定する。一例を挙げると、第１の決定機能３４ｂは、被検体Ｐの疾患を「ナローネックな脳動脈瘤」に分類する。ここで、ナローネックな脳動脈瘤については、脳動脈瘤内にコイルを詰めて脳動脈瘤を閉塞するコイリング治療が実施される場合が多い。従って、この場合、第１の決定機能３４ｂは、手技において使用されるデバイスとして、「コイル」を特定する。

別の例を挙げると、第１の決定機能３４ｂは、被検体Ｐの疾患を「ワイドネックな脳動脈瘤」に分類する。ここで、ワイドネックな脳動脈瘤についてはコイリング治療のみで脳動脈瘤を閉塞することが難しく、コイリング治療に加えて、ステントを母血管に留置するステント留置術が行われる場合が多い。従って、この場合、第１の決定機能３４ｂは、手技において使用されるデバイスとして、「コイル」及び「ステント」を特定する。

なお、第１の決定機能３４ｂは、手技において使用されるデバイスを自動で特定してもよいし、デバイスの選択を操作者から受け付けてもよい。例えば、第１の決定機能３４ｂは、被検体Ｐの疾患の分類に基づいて、手技において使用されるデバイスの候補を複数特定する。次に、表示制御機能３４ｄは、複数のデバイスの候補をディスプレイ１０８にリスト表示させる。そして、第１の決定機能３４ｂは、リストを参照した操作者により選択されたデバイスを、手技において使用されるデバイスとして特定する。なお、以下では、被検体Ｐの疾患が「ナローネックな脳動脈瘤」であり、脳動脈瘤に対するコイリング治療が実施される場合について説明する。

次に、第１の決定機能３４ｂは、Ｘ線診断装置１０が有する第１のアーム１０５ａの配置を決定する。具体的には、第１の決定機能３４ｂは、まず、第１のアーム１０５ａの可動範囲を取得する。例えば、第１の決定機能３４ｂは、第１のアーム１０５ａの可動範囲を、ＰＡＣＳのサーバから取得する。次に、第１の決定機能３４ｂは、可動範囲内で第１のアーム１０５ａが取り得る配置ごとに、被検体ＰのＣＴ画像データからレンダリング画像を複数生成する。即ち、第１の決定機能３４ｂは、第１のアーム１０５ａの配置ごとに、第１のアーム１０５ａにより保持される第１のＸ線管１０２ａから第１のＸ線検出器１０６ａへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データからレンダリング画像を複数生成する。これら複数のレンダリング画像は、それぞれ、疾患領域やネック領域、母血管に対応する血管領域等の解剖学的特徴を含む。

次に、第１の決定機能３４ｂは、生成した複数のレンダリング画像のうち、脳動脈瘤に対応する疾患領域と、母血管に対応する血管領域との重なりが最も小さいレンダリング画像を特定する。以下では、疾患領域と母血管に対応する血管領域との重なりが最も小さいレンダリング画像として、図５に示す画像Ｉ１１を特定した場合について説明する。ここで、図５は、第１の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。画像Ｉ１１は、図５の配置Ａ１１における第１のＸ線管１０２ａから第１のＸ線検出器１０６ａへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより生成されたレンダリング画像である。この場合、第１の決定機能３４ｂは、図５に示す配置Ａ１１を、第１のアーム１０５ａの配置として決定する。なお、図５に示す疾患領域Ｒ１は、脳動脈瘤に対応する疾患領域の一例である。また、ネック領域Ｒ２は、脳動脈瘤と母血管との接続部分（ネック）に対応するネック領域の一例である。また、血管領域Ｖ１１は、母血管に対応する血管領域の一例である。

上述したように、第１の決定機能３４ｂは、疾患領域Ｒ１と血管領域Ｖ１１との重なりの程度に基づいて、第１のアーム１０５ａの配置を決定する。即ち、第１の決定機能３４ｂは、ＣＴ画像データにおける解剖学的特徴に基づいて、第１のアーム１０５ａの配置を決定する。

図５に示すように、配置Ａ１１に基づく画像Ｉ１１は、血管領域Ｖ１１の芯線に直交する方向のうち、疾患領域Ｒ１と血管領域Ｖ１１とがほぼ重ならない方向を投影方向として生成されたレンダリング画像である。即ち、画像Ｉ１１においては、脳動脈瘤と母血管とがほぼ重ならない状態で表示される。ここで、配置Ａ１１に第１のアーム１０５ａを配置した状態で第１のＸ線管１０２ａからＸ線を照射してＸ線画像データ（Frontal像）を収集した場合、Frontal像においても同様に、脳動脈瘤と母血管とがほぼ重ならない状態で表示される。即ち、医師等の操作者は、手技の最中においても、Frontal像により、脳動脈瘤と母血管とをほぼ重ならない状態で観察することが可能となる。

次に、第２の決定機能３４ｃは、Ｘ線診断装置１０が有する第２のアーム１０５ｂの配置を決定する。具体的には、第２の決定機能３４ｃは、まず、第１の決定機能３４ｂにより決定された第１のアーム１０５ａの配置に基づいて、第２のアーム１０５ｂの可動範囲を取得する。

例えば、第２のアーム１０５ｂが第１のアーム１０５ａに対して回転可能に取り付けられている場合、第２のアーム１０５ｂの配置により、第１のアーム１０５ａの可動範囲が制限される。この場合、第２の決定機能３４ｃは、第１の決定機能３４ｂにより決定された通りに第１のアーム１０５ａを配置することが可能となる範囲で、第２のアーム１０５ｂの可動範囲を算出する。また、例えば、第２の決定機能３４ｃは、第１の決定機能３４ｂにより決定された通りに配置した第１のアーム１０５ａと接触を生じない範囲で、第２のアーム１０５ｂの可動範囲を算出する。

次に、第２の決定機能３４ｃは、可動範囲内で第２のアーム１０５ｂが取り得る配置ごとに、被検体ＰのＣＴ画像データからレンダリング画像を複数生成する。即ち、第２の決定機能３４ｃは、第２のアーム１０５ｂの配置ごとに、第２のアーム１０５ｂにより保持される第２のＸ線管１０２ｂから第２のＸ線検出器１０６ｂへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データからレンダリング画像を複数生成する。これら複数のレンダリング画像は、それぞれ、疾患領域Ｒ１やネック領域Ｒ２、血管領域Ｖ１１等の解剖学的特徴を含む。

例えば、第２の決定機能３４ｃは、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより、図６Ａに示す画像Ｉ２１、図６Ｂに示す画像Ｉ２２及び図６Ｃに示す画像Ｉ２３を含む複数のレンダリング画像を生成する。なお、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、第１の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。

なお、画像Ｉ２１、画像Ｉ２２及び画像Ｉ２３は、血管領域Ｖ１１の芯線に直交する方向のうち、画像Ｉ１１と９０°程度異なる方向を投影方向として生成されたレンダリング画像である。図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、画像Ｉ２１、画像Ｉ２２及び画像Ｉ２３の投影方向は、脳動脈瘤と母血管とを重ねて母血管の側から見た方向であり、バレルビューとも呼ばれる。例えば、第２の決定機能３４ｃは、可動範囲内で第２のアーム１０５ｂが取り得る配置の範囲内で、バレルビューを投影方向として、ＣＴ画像データからレンダリング画像を複数生成する。

具体的には、第２の決定機能３４ｃは、図６Ａの配置Ａ２１における第２のＸ線管１０２ｂから第２のＸ線検出器１０６ｂへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより、図６Ａに示す画像Ｉ２１を生成する。図６Ａに示すように、画像Ｉ２１は、疾患領域Ｒ１、ネック領域Ｒ２、血管領域Ｖ１１、血管領域Ｖ１２、血管領域Ｖ１３等の解剖学的特徴を含む。ここで、血管領域Ｖ１２及び血管領域Ｖ１３は、脳動脈瘤が生じた血管（母血管）と交差しておらず、画像Ｉ２１上で奥行き方向に母血管と重なって見える血管に対応する。即ち、血管領域Ｖ１２及び血管領域Ｖ１３は、母血管以外の他の血管に対応する。なお、図６Ａの画像Ｉ２１において、血管領域Ｖ１２は、疾患領域Ｒ１及び血管領域Ｖ１１に重なっている。また、血管領域Ｖ１３は、血管領域Ｖ１１に重なっているものの、疾患領域Ｒ１には重なっていない。

また、第２の決定機能３４ｃは、図６Ｂの配置Ａ２２における第２のＸ線管１０２ｂから第２のＸ線検出器１０６ｂへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより、図６Ｂに示す画像Ｉ２２を生成する。画像Ｉ２１と同様に、画像Ｉ２２は、疾患領域Ｒ１、ネック領域Ｒ２、血管領域Ｖ１１、血管領域Ｖ１２、血管領域Ｖ１３等の解剖学的特徴を含む。また、画像Ｉ２２は、画像Ｉ２１とは投影方向が異なるため、画像上での解剖学的特徴の位置関係が画像Ｉ２１とは異なる。例えば、図６Ｂの画像Ｉ２２において、血管領域Ｖ１２は、血管領域Ｖ１１には重なっているものの、疾患領域Ｒ１には重なっていない。また、血管領域Ｖ１３も同様に、血管領域Ｖ１１には重なっているものの、疾患領域Ｒ１には重なっていない。

また、第２の決定機能３４ｃは、図６Ｃの配置Ａ２３における第２のＸ線管１０２ｂから第２のＸ線検出器１０６ｂへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより、図６Ｃに示す画像Ｉ２３を生成する。画像Ｉ２１及び画像Ｉ２２と同様に、画像Ｉ２３は、疾患領域Ｒ１、ネック領域Ｒ２、血管領域Ｖ１１、血管領域Ｖ１２、血管領域Ｖ１３等の解剖学的特徴を含む。また、画像Ｉ２３は、画像Ｉ２１及び画像Ｉ２２とは投影方向が異なるため、画像上での解剖学的特徴の位置関係が画像Ｉ２１及び画像Ｉ２２とは異なる。例えば、図６Ｃの画像Ｉ２３において、血管領域Ｖ１２は、疾患領域Ｒ１及び血管領域Ｖ１１に重なっている。血管領域Ｖ１３も同様に、疾患領域Ｒ１及び血管領域Ｖ１１に重なっている。

次に、第２の決定機能３４ｃは、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する。
例えば、第２の決定機能３４ｃは、画像Ｉ２１、画像Ｉ２２及び画像Ｉ２３を含む複数のレンダリング画像に基づいて、第２のアーム１０５ｂの配置それぞれの指標値を算出し、指標値に基づいて第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する。

ここで、図７を用いて、指標値の算出の一例について説明する。図７は、第１の実施形態に係る指標値の算出の一例について説明するための図である。図７においては、一例として、図６Ａに示した配置Ａ２１の指標値を算出する場合について説明する。

まず、第２の決定機能３４ｃは、配置Ａ２１に基づく画像Ｉ２１において、疾患領域Ｒ１と、注目血管領域Ｒ３とを特定する。ここで、注目血管領域Ｒ３は、例えば、母血管に対応する血管領域Ｖ１１のうち、ネック領域Ｒ２から所定の範囲内の領域である。即ち、第２の決定機能３４ｃは、母血管のうち、母血管からネックを通して脳動脈瘤内にコイルを挿入する際に医師が注目する部分を、注目血管領域Ｒ３として特定する。なお、図７においては、疾患領域Ｒ１を斜線のパターンで示し、注目血管領域Ｒ３をドットのパターンで示す。

次に、第２の決定機能３４ｃは、脳動脈瘤及び母血管と他の血管との重畳の程度を算出する。即ち、他の血管が重なると脳動脈瘤及び母血管を観察しにくくなることから、第２の決定機能３４ｃは、脳動脈瘤及び母血管と他の血管との重畳の程度を、脳動脈瘤及び母血管の見やすさを示す指標値として算出する。ここで第２の決定機能３４ｃにより算出される指標値は、第２のアーム１０５ｂの配置の適正さに関する指標値の一例である。例えば、第２の決定機能３４ｃは、配置Ａ２１に基づく画像Ｉ２１において、疾患領域Ｒ１及び注目血管領域Ｒ３と、血管領域Ｖ１２及び血管領域Ｖ１３との重畳の程度を算出する。

一例を挙げると、第２の決定機能３４ｃは、まず、画像Ｉ２１において、疾患領域Ｒ１と、血管領域Ｖ１２及び血管領域Ｖ１３とが重畳する面積Ｓ１を算出する。また、第２の決定機能３４ｃは、画像Ｉ２１において、注目血管領域Ｒ３と、血管領域Ｖ１２及び血管領域Ｖ１３とが重畳する面積Ｓ２を算出する。そして、第２の決定機能３４ｃは、面積Ｓ１と重みｗ１との積、及び、面積Ｓ２と重みｗ２との積を合算して、配置Ａ２１の指標値を算出する。ここで、重みｗ１及び重みｗ２は、医師の各領域への注目の程度に応じて設定される。例えば、第２の決定機能３４ｃは、コイリング治療において最も注目される脳動脈瘤の重みｗ１を最も大きい値に設定し、脳動脈瘤に次いで注目される母血管の重みｗ２を、重みｗ１より小さい値に設定する。

更に、第２の決定機能３４ｃは、第２のアーム１０５ｂの配置Ａ２１以外の配置（配置Ａ２２や配置Ａ２３等）についても同様に、配置それぞれの指標値を算出する。そして、第２の決定機能３４ｃは、指標値が閾値以下となる配置を、第２のアーム１０５ｂの配置の候補として決定する。ここで、指標値が閾値以下となる配置が少ない場合又は指標値が閾値以下となる配置が無い場合、第２の決定機能３４ｃは、天板１０４の位置を変更して、指標値を再度算出してもよい。例えば、第２の決定機能３４ｃは、天板１０４の位置を変更することによって第２のアーム１０５ｂの可動範囲を変更し、変更後の可動範囲内で第２のアーム１０５ｂが取り得る配置ごとに、指標値を再度算出する。なお、以下では、配置Ａ２１、配置Ａ２２及び配置Ａ２３を、第２のアーム１０５ｂの配置の候補として決定した場合について説明する。

なお、脳動脈瘤及び母血管と他の血管とが重畳する面積に基づいて指標値を算出する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、第２の決定機能３４ｃは、脳動脈瘤と他の血管とが重畳する面積に基づいて指標値を算出してもよいし、母血管と他の血管とが重畳する面積に基づいて指標値を算出してもよい。また、例えば、第２の決定機能３４ｃは、脳動脈瘤及び母血管の少なくとも一方に重畳する他の血管の本数に基づいて、指標値を算出してもよい。また、例えば、第２の決定機能３４ｃは、脳動脈瘤に重畳する他の血管の本数に基づいて指標値を算出してもよいし、母血管に重畳する他の血管の本数に基づいて指標値を算出してもよい。

また、指標値が閾値以下となる配置を第２のアーム１０５ｂの配置の候補として決定する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、第２の決定機能３４ｃは、指標値が極値となる配置を第２のアーム１０５ｂの配置の候補として決定してもよい。一例を挙げると、第２の決定機能３４ｃは、脳動脈瘤及び母血管と他の血管とが重畳する面積に基づく指標値を、第２のアーム１０５ｂの配置を入力とする関数として算出し、指標値が極大値となる時の配置を第２のアーム１０５ｂの配置の候補として決定する。

また、第２の決定機能３４ｃは、過去に使用された配置を、第２のアーム１０５ｂの配置の候補として更に決定してもよい。例えば、被検体Ｐに対してＸ線診断装置１０を用いた検査が実行される毎に、第２の決定機能３４ｃは、検査時の第２のアーム１０５ｂの配置を取得して、メモリ３３に記憶させる。その後、被検体Ｐに対する再度の検査（フォローアップ等）が行われる際、第２の決定機能３４ｃは、メモリ３３から過去に使用された配置を取得する。そして、第２の決定機能３４ｃは、配置Ａ２１、配置Ａ２２及び配置Ａ２３に加えて、過去に使用された配置を、第２のアーム１０５ｂの配置の候補として決定する。

次に、表示制御機能３４ｄは、第２の決定機能３４ｃにより決定された複数の候補を、候補それぞれの指標値に応じた態様で表示させる。例えば、表示制御機能３４ｄは、図８に示すように、第２のアーム１０５ｂの配置の候補として決定した配置Ａ２１、配置Ａ２２及び配置Ａ２３を指標値に応じた順に並べて表示させる。なお、図８は、第１の実施形態に係る第２のアーム１０５ｂの配置の候補の表示例を示す図である。

例えば、表示制御機能３４ｄは、脳動脈瘤及び母血管と他の血管とが重畳する面積に基づく指標値が小さい順となるように、候補それぞれの優先度を決定する。以下では一例として、配置Ａ２２の優先度が「１」、配置Ａ２１の優先度が「２」、配置Ａ２３の優先度が「３」である場合について説明する。次に、表示制御機能３４ｄは、優先度の順に候補を並べるとともに、各候補に対応するサムネイル画像を表示させる。例えば、表示制御機能３４ｄは、図８に示すように、優先度「１」の配置Ａ２２と、画像Ｉ２２に基づくサムネイル画像とを並べて表示させる。また、表示制御機能３４ｄは、優先度「２」の配置Ａ２１と、画像Ｉ２１に基づくサムネイル画像とを並べて表示させる。また、表示制御機能３４ｄは、優先度「３」の配置Ａ２３と、画像Ｉ２３に基づくサムネイル画像とを並べて表示させる。なお、表示制御機能３４ｄは、サムネイル画像に代えて、画像Ｉ２１、画像Ｉ２２及び画像Ｉ２３を表示させることとしてもよい。

次に、第２の決定機能３４ｃは、図８の表示を参照した操作者から、第２のアーム１０５ｂの配置を決定する操作を受け付ける。例えば、操作者は、図８に示したサムネイル画像のうち、脳動脈瘤及び母血管を最も観察しやすいと判断したサムネイル画像をクリックする。一例を挙げると、優先度「１」のサムネイル画像がクリックされた場合、第２の決定機能３４ｃは、配置Ａ２２を第２のアーム１０５ｂの配置として決定する。そして、制御機能３４ａは、第１の決定機能３４ｂにより決定された第１のアーム１０５ａの配置、及び、第２の決定機能３４ｃにより決定された第２のアーム１０５ｂの配置を、Ｘ線診断装置１０に対して送信する。

上述したように、医用情報処理装置３０は、第１のアーム１０５ａの配置を自動決定し、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を表示させる。また、操作者は、候補のいずれかを選択することにより、第２のアーム１０５ｂの配置を容易に決定することができる。

収集機能１１０ａは、第１の決定機能３４ｂ及び第２の決定機能３４ｃにより決定されたアームの配置に基づいて、第１の撮像系及び第２の撮像系をそれぞれ制御する。例えば、第１の決定機能３４ｂにより決定された第１のアーム１０５ａの配置が配置Ａ１１であり、第２の決定機能３４ｃにより決定された第２のアーム１０５ｂの配置が配置Ａ２２である場合、収集機能１１０ａは、図６Ｂの左図に示したように第１のアーム１０５ａ及び第２のアーム１０５ｂを配置する。

そして、収集機能１１０ａは、被検体Ｐに対する手技の間、第１の撮像系を制御してFrontal像を順次収集するとともに、第２の撮像系を制御してLateral像を順次収集する。また、表示制御機能１１０ｂは、収集されたFrontal像及びLateral像を順次ディスプレイ３２に表示させる。

ここで、Frontal像は、図５の右図に示した画像Ｉ１１と同様、脳動脈瘤と母血管とをほぼ重ならない状態で示す画像となる。また、Lateral像は、図６Ｂの右図に示した画像Ｉ２２と同様、脳動脈瘤と母血管とを重ねて母血管の側から示す画像となる。また、Lateral像は、画像Ｉ２２と同様に他の血管を含むものの、これら他の血管と脳動脈瘤及び母血管との重畳の程度は小さなものとなっている。即ち、Lateral像は、バレルビューのうち、脳動脈瘤及び母血管に重なる他の血管が少なく、脳動脈瘤及び母血管を観察しやすい画像となる。そして、操作者は、Frontal像及びLateral像により脳動脈瘤及び母血管の立体構造を確認しつつ、コイリング治療を実施することができる。

なお、これまで、被検体Ｐの疾患が「ナローネックな脳動脈瘤」であり、脳動脈瘤に対するコイリング治療が実施される場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、被検体Ｐの疾患が「ワイドネックな脳動脈瘤」であり、脳動脈瘤に対するコイリング治療及びステント留置術が実施される場合であってもよい。

この場合、第２の決定機能３４ｃは、例えば、重みｗ２よりも大きい重みｗ３を用いて、第２のアーム１０５ｂの配置それぞれの指標値を算出する。即ち、ステント留置術においては母血管が注目されることから、第２の決定機能３４ｃは、母血管と他の血管との重畳の程度に大きな重みを付して、指標値を算出する。一例を挙げると、第２の決定機能３４ｃは、図７に示した画像Ｉ２１において、疾患領域Ｒ１と血管領域Ｖ１２及び血管領域Ｖ１３とが重畳する面積Ｓ１、及び、注目血管領域Ｒ３と血管領域Ｖ１２及び血管領域Ｖ１３とが重畳する面積Ｓ２を算出する。次に、第２の決定機能３４ｃは、面積Ｓ１と重みｗ１との積、及び、面積Ｓ２と重みｗ３との積を合算して、配置Ａ２１の指標値を算出する。更に、第２の決定機能３４ｃは、第２のアーム１０５ｂの配置Ａ２１以外の配置（配置Ａ２２や配置Ａ２３等）についても同様に、重みｗ１及び重みｗ３を用いて、配置それぞれの指標値を算出する。そして、第２の決定機能３４ｃは、指標値が閾値以下となる配置を、第２のアーム１０５ｂの配置の候補として決定する。即ち、第２の決定機能３４ｃは、手技において使用されるデバイスに応じた指標値を算出し、算出した指標値に基づいて、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する。

次に、医用情報処理装置３０による処理の手順の一例を、図９を用いて説明する。図９は、第１の実施形態に係る医用情報処理装置３０の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ１０１及びステップＳ１１４は、制御機能３４ａに対応するステップである。ステップＳ１０２、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６、ステップＳ１０７、ステップＳ１０８、ステップＳ１０９及びステップＳ１１０は、第１の決定機能３４ｂに対応するステップである。ステップＳ１１１及びステップＳ１１３は、第２の決定機能３４ｃに対応するステップである。ステップＳ１１２は、表示制御機能３４ｄに対応するステップである。

まず、処理回路３４は、被検体Ｐの３次元データを取得する（ステップＳ１０１）。例えば、処理回路３４は、画像保管装置２０から、被検体Ｐの血管が造影されたＣＴ画像データを取得する。次に、処理回路３４は、３次元データから血管領域をセグメンテーションし（ステップＳ１０２）、血管領域の動脈と静脈とを分離する（ステップＳ１０３）。次に、処理回路３４は、造影剤注入血管を始点として血管領域の芯線をトラッキングする（ステップＳ１０４）。

次に、処理回路３４は、疾患領域を特定し（ステップＳ１０５）、特定した疾患領域をセグメンテーションする（ステップＳ１０６）。次に、処理回路３４は、セグメンテーションした疾患領域を計測して（ステップＳ１０７）、被検体Ｐの疾患を分類する（ステップＳ１０８）。次に、処理回路３４は、疾患の分類に基づいて手技を特定する（ステップＳ１０９）。

次に、処理回路３４は、被検体Ｐの３次元データにおける解剖学的特徴に基づいて、第１のアーム１０５ａの配置を決定する（ステップＳ１１０）。次に、処理回路３４は、ステップＳ１１０にて決定した第１のアーム１０５ａの配置と、被検体Ｐの３次元データにおける解剖学的特徴とに基づいて、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する（ステップＳ１１１）。ここで、処理回路３４は、ステップＳ１０９にて特定した手技に応じて、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する。例えば、処理回路３４は、手技において使用されるデバイスに応じた指標値を算出し、算出した指標値に基づいて、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する。

次に、処理回路３４は、ステップＳ１１１にて決定した複数の候補を、指標値に応じた態様でディスプレイ１０８に表示させる（ステップＳ１１２）。例えば、処理回路３４は、図８に示したように、複数の候補を指標値に応じた順に並べて表示させる。次に、処理回路３４は、第２のアーム１０５ｂの配置を決定したか否かを判定する（ステップＳ１１３）。即ち、処理回路３４は、操作者から第２のアーム１０５ｂの配置を決定する操作を受け付けたか否かを判定する。ここで、第２のアーム１０５ｂの配置を決定していない場合（ステップＳ１１３否定）、処理回路３４は、待機状態となる。一方で、操作者から第２のアーム１０５ｂの配置を決定する操作を受け付けて、第２のアーム１０５ｂの配置を決定した場合（ステップＳ１１３肯定）、処理回路３４は、第１のアーム１０５ａ及び第２のアーム１０５ｂの配置をＸ線診断装置１０に対して送信して、処理を終了する。

上述したように、第１の実施形態によれば、第１の決定機能３４ｂは、Ｘ線診断装置１０が有する第１のアーム１０５ａの配置を、被検体Ｐの３次元データにおける解剖学的特徴に基づいて決定する。また、第２の決定機能３４ｃは、Ｘ線診断装置１０が有する第２のアーム１０５ｂの配置の候補を、第１の決定機能３４ｂにより決定された第１のアーム１０５ａの配置と、３次元データにおける解剖学的特徴とに基づいて複数決定する。また、表示制御機能３４ｄは、第２の決定機能３４ｃにより決定された複数の候補を、候補それぞれについて算出された、第２のアーム１０５ｂの配置の適正さに関する指標値に応じた態様で表示させる。従って、第１の実施形態に係る医用情報処理装置３０は、バイプレーンのＸ線診断装置１０において、各撮像系におけるアームの配置の決定を容易にすることができる。

また、第１の実施形態によれば、第２の決定機能３４ｃは、第２のアーム１０５ｂの配置それぞれについて、手技に応じた指標値を算出し、算出した指標値に基づいて配置の候補を複数決定する。従って、第１の実施形態に係る医用情報処理装置３０は、第２のアーム１０５ｂの配置の候補として手技に適した配置を決定して、各撮像系におけるアームの配置を適切に設定することを可能とする。

なお、上述した実施形態では、被検体Ｐの３次元データとしてＣＴ画像データについて説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線診断装置１０は、手技に先立って被検体Ｐに対する回転撮影を実施する。次に、Ｘ線診断装置１０は、回転撮影により収集した投影データから３次元のＸ線画像データ（ボリュームデータ）を再構成し、再構成した３次元のＸ線画像データを画像保管装置２０に送信する。また、画像保管装置２０は、Ｘ線診断装置１０から３次元のＸ線画像データを取得し、取得した３次元のＸ線画像データをメモリに記憶させる。この場合、制御機能３４ａは、画像保管装置２０から３次元のＸ線画像データを取得し、メモリ３３に記憶させる。また、第１の決定機能３４ｂは、３次元のＸ線画像データにおける解剖学的特徴に基づいて、第１のアーム１０５ａの配置を決定する。また、第２の決定機能３４ｃは、第１の決定機能３４ｂにより決定された第１のアーム１０５ａの配置と、３次元のＸ線画像データにおける解剖学的特徴とに基づいて、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する。また、表示制御機能３４ｄは、第２の決定機能３４ｃにより決定された複数の候補を、候補それぞれの指標値に応じた態様で表示させる。なお、制御機能３４ａは、画像保管装置２０を介すことなく、Ｘ線診断装置１０から３次元のＸ線画像データを取得してもよい。

また、上述した実施形態では、被検体Ｐの疾患が脳動脈瘤である場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、被検体Ｐの疾患が脳動脈瘤以外の動脈瘤である場合や、被検体Ｐの疾患が静脈瘤である場合についても同様に適用可能である。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、被検体Ｐの疾患が動脈瘤又は静脈瘤である場合について説明した。これに対して、第２の実施形態では、被検体Ｐの疾患が血管狭窄である場合について説明する。

第２の実施形態に係る医用情報処理装置３０は、図１に示した医用情報処理装置３０と同様の構成を有し、第１の決定機能３４ｂ及び第２の決定機能３４ｃによる処理の一部が相違する。そこで、第１の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図１と同一の符号を付し、説明を省略する。

まず、制御機能３４ａは、被検体Ｐの３次元データを取得する。例えば、制御機能３４ａは、画像保管装置２０から、被検体ＰのＣＴ画像データを取得する。次に、第１の決定機能３４ｂは、被検体ＰのＣＴ画像データから血管領域をセグメンテーションし、セグメンテーションした血管領域を動脈と静脈とに分離する。次に、第１の決定機能３４ｂは、造影剤注入血管を始点として、血管領域の芯線をトラッキングする。

次に、第１の決定機能３４ｂは、被検体ＰのＣＴ画像データにおいて疾患領域を特定する。例えば、被検体Ｐの疾患がアテローム性の血管狭窄である場合、第１の決定機能３４ｂは、ＣＴ画像データからセグメンテーションした血管領域において、血管狭窄を有する血管を疾患領域として特定する。一例を挙げると、第１の決定機能３４ｂは、血管狭窄から所定の範囲内の血管に対応する血管領域Ｖ２１を、疾患領域として特定する。次に、第１の決定機能３４ｂは、特定した疾患領域をセグメンテーションする。

次に、第１の決定機能３４ｂは、セグメンテーションした疾患領域を計測する。例えば、第１の決定機能３４ｂは、血管領域Ｖ２１の血管径や狭窄率を計測する。次に、第１の決定機能３４ｂは、血管領域Ｖ２１の計測の結果に基づいて、被検体Ｐの疾患を分類する。例えば、第１の決定機能３４ｂは、被検体Ｐの血管の狭窄率が７０％以下である場合、被検体Ｐの疾患を低度の血管狭窄に分類する。また、例えば、第１の決定機能３４ｂは、被検体Ｐの血管の狭窄率が７０％よりも高い場合、被検体Ｐの疾患を高度の血管狭窄に分類する。

次に、第１の決定機能３４ｂは、手技を特定する。例えば、第１の決定機能３４ｂは、
被検体Ｐの疾患の分類に基づいて手技において使用されるデバイスを特定する。一例を挙げると、第１の決定機能３４ｂは、被検体Ｐの疾患を低度の血管狭窄に分類する。ここで、低度の血管狭窄については、ステント留置による血管拡張術等、低侵襲の治療法が選択される場合が多い。従って、この場合、第１の決定機能３４ｂは、手技において使用されるデバイスとして、「ステント」を特定する。別の例を挙げると、第１の決定機能３４ｂは、被検体Ｐの疾患を高度の血管狭窄に分類する。ここで、高度の血管狭窄については、血管狭窄の再発を考慮して、人工血管を用いたバイパス術等が選択される場合が多い。従って、この場合、第１の決定機能３４ｂは、手技において使用されるデバイスとして、「人工血管」を特定する。

なお、第１の決定機能３４ｂは、手技において使用されるデバイスを自動で特定してもよいし、デバイスの選択を操作者から受け付けてもよい。例えば、第１の決定機能３４ｂは、被検体Ｐの疾患の分類に基づいて、手技において使用されるデバイスの候補を複数特定する。次に、表示制御機能３４ｄは、複数のデバイスの候補をディスプレイ１０８にリスト表示させる。そして、第１の決定機能３４ｂは、リストを参照した操作者により選択されたデバイスを、手技において使用されるデバイスとして特定する。なお、以下では、被検体Ｐの疾患が低度の血管狭窄であり、血管狭窄に対するステント留置術が実施される場合について説明する。

次に、第１の決定機能３４ｂは、Ｘ線診断装置１０が有する第１のアーム１０５ａの配置を決定する。具体的には、第１の決定機能３４ｂは、まず、第１のアーム１０５ａの可動範囲を取得する。例えば、第１の決定機能３４ｂは、第１のアーム１０５ａの可動範囲を、ＰＡＣＳのサーバから取得する。

次に、第１の決定機能３４ｂは、可動範囲内で第１のアーム１０５ａが取り得る配置ごとに、被検体ＰのＣＴ画像データからレンダリング画像を複数生成する。即ち、第１の決定機能３４ｂは、第１のアーム１０５ａの配置ごとに、第１のアーム１０５ａにより保持される第１のＸ線管１０２ａから第１のＸ線検出器１０６ａへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データからレンダリング画像を複数生成する。これら複数のレンダリング画像は、それぞれ、血管領域Ｖ２１等の解剖学的特徴を含む。

例えば、第１の決定機能３４ｂは、血管狭窄を有する血管を側面から投影したレンダリング画像を複数生成する。即ち、第１の決定機能３４ｂは、血管領域Ｖ２１の芯線に直交する方向を投影方向として、レンダリング画像を複数生成する。一例を挙げると、第１の決定機能３４ｂは、血管領域Ｖ２１の芯線に直交する方向を投影方向としてＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより、図１０Ａに示す画像Ｉ３１、図１０Ｂに示す画像Ｉ３２及び図１０Ｃに示す画像Ｉ３３を含む複数のレンダリング画像を生成する。なお、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃは、第２の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。

具体的には、第１の決定機能３４ｂは、図１０Ａの配置Ａ３１における第１のＸ線管１０２ａから第１のＸ線検出器１０６ａへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより、図１０Ａに示す画像Ｉ３１を生成する。また、第１の決定機能３４ｂは、図１０Ｂの配置Ａ３２における第１のＸ線管１０２ａから第１のＸ線検出器１０６ａへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより、図１０Ｂに示す画像Ｉ３２を生成する。また、第１の決定機能３４ｂは、図１０Ｃの配置Ａ３３における第１のＸ線管１０２ａから第１のＸ線検出器１０６ａへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより、図１０Ｃに示す画像Ｉ３３を生成する。

図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃに示すように、画像Ｉ３１、画像Ｉ３２及び画像Ｉ３３は、それぞれ、血管領域Ｖ２１や、アテロームによる血管狭窄等の解剖学的特徴を含む。なお、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃにおいては、血管の内腔をドットのパターンで示す。即ち、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃにおいては、血管の内腔を流れる血液中に分布した造影剤をドットのパターンで示す。通常、ＣＴ画像データに基づくレンダリング画像にアテローム自体は描出されないものの、血管の内腔の形状により血管狭窄の位置を特定することが可能である。

また、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃに示すように、血管の内腔面積は、レンダリング画像ごとに変化する場合がある。具体的には、狭窄位置における血管の内腔の断面形状が円形でない場合には、レンダリング画像を生成する際の投影方向により、血管の内腔面積が変化する。一例を挙げると、狭窄位置における血管の内腔の断面形状が楕円である場合、楕円の短軸方向を投影方向とするレンダリング画像において血管の内腔面積が最大となり、楕円の長軸方向を投影方向とするレンダリング画像において血管の内腔面積が最小となる。

次に、第１の決定機能３４ｂは、血管領域Ｖ２１の芯線に直交する方向を投影方向とした複数のレンダリング画像のうち、血管領域Ｖ２１の面積が最小となるレンダリング画像を特定する。以下では、血管領域Ｖ２１の面積が最小となるレンダリング画像として、図１０Ｂに示す画像Ｉ３２を特定した場合について説明する。画像Ｉ３２は、図１０Ｂの配置Ａ３２における第１のＸ線管１０２ａから第１のＸ線検出器１０６ａへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより生成されたレンダリング画像である。この場合、第１の決定機能３４ｂは、図１０Ｂに示す配置Ａ３２を、第１のアーム１０５ａの配置として決定する。

図１０Ｂに示すように、配置Ａ３２に基づく画像Ｉ３２は、血管狭窄を有する血管を側面から見た画像のうち、血管の内腔面積が最小となる画像である。ここで、配置Ａ３２に第１のアーム１０５ａを配置した状態で第１のＸ線管１０２ａからＸ線を照射してＸ線画像データ（Frontal像）を収集した場合、Frontal像も同様に、血管の内腔面積が最小となる画像となる。即ち、第１の決定機能３４ｂは、第１のアーム１０５ａを用いて撮像されるFrontal像上で血管狭窄を有する血管の面積が最小となるように、第１のアーム１０５ａの配置を決定する。

次に、第２の決定機能３４ｃは、Ｘ線診断装置１０が有する第２のアーム１０５ｂの配置を決定する。具体的には、第２の決定機能３４ｃは、まず、第１の決定機能３４ｂにより決定された第１のアーム１０５ａの配置に基づいて、第２のアーム１０５ｂの可動範囲を取得する。例えば、第２の決定機能３４ｃは、第１の決定機能３４ｂにより決定された通りに第１のアーム１０５ａを配置することが可能となる範囲で、第２のアーム１０５ｂの可動範囲を算出する。また、例えば、第２の決定機能３４ｃは、第１の決定機能３４ｂにより決定された通りに配置した第１のアーム１０５ａと接触を生じない範囲で、第２のアーム１０５ｂの可動範囲を算出する。

次に、第２の決定機能３４ｃは、可動範囲内で第２のアーム１０５ｂが取り得る配置ごとに、被検体ＰのＣＴ画像データからレンダリング画像を複数生成する。即ち、第２の決定機能３４ｃは、第２のアーム１０５ｂの配置ごとに、第２のアーム１０５ｂにより保持される第２のＸ線管１０２ｂから第２のＸ線検出器１０６ｂへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データからレンダリング画像を複数生成する。

例えば、第２の決定機能３４ｃは、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより、図１１Ａに示す画像Ｉ４１、図１１Ｂに示す画像Ｉ４２及び図１１Ｃに示す画像Ｉ４３を含む複数のレンダリング画像を生成する。ここで、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃは、第２の実施形態に係るアームの配置の一例を示す図である。なお、画像Ｉ４１、画像Ｉ４２及び画像Ｉ４３は、血管狭窄を有する血管を側面から見た画像のうち、画像Ｉ３２と９０°程度異なる方向を投影方向として生成されたレンダリング画像である。

具体的には、第２の決定機能３４ｃは、図１１Ａの配置Ａ４１における第２のＸ線管１０２ｂから第２のＸ線検出器１０６ｂへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより、図１１Ａに示す画像Ｉ４１を生成する。図１１Ａに示すように、画像Ｉ４１は、血管領域Ｖ２１、血管領域Ｖ２２、血管領域Ｖ２３等の解剖学的特徴を含む。ここで、血管領域Ｖ２２及び血管領域Ｖ２３は、血管狭窄を有する血管と交差しておらず、血管狭窄を有する血管に対して画像Ｉ４１上で奥行き方向に重なって見える血管に対応する。即ち、血管領域Ｖ２２及び血管領域Ｖ２３は、血管狭窄を有する血管以外の他の血管に対応する。

また、第２の決定機能３４ｃは、図１１Ｂの配置Ａ４２における第２のＸ線管１０２ｂから第２のＸ線検出器１０６ｂへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより、図１１Ｂに示す画像Ｉ４２を生成する。画像Ｉ４１と同様に、画像Ｉ４２は、血管領域Ｖ２１、血管領域Ｖ２２、血管領域Ｖ２３等の解剖学的特徴を含む。また、画像Ｉ４２は、画像Ｉ４１とは投影方向が異なるため、画像上での解剖学的特徴の位置関係が画像Ｉ４１とは異なる。

また、第２の決定機能３４ｃは、図１１Ｃの配置Ａ４３における第２のＸ線管１０２ｂから第２のＸ線検出器１０６ｂへの方向を投影方向として、ＣＴ画像データに対するレンダリング処理を実行することにより、図１１Ｃに示す画像Ｉ４３を生成する。画像Ｉ４１及び画像Ｉ４２と同様に、画像Ｉ４３は、血管領域Ｖ２１、血管領域Ｖ２２、血管領域Ｖ２３等の解剖学的特徴を含む。また、画像Ｉ４３は、画像Ｉ４１及び画像Ｉ４２とは投影方向が異なるため、画像上での解剖学的特徴の位置関係が画像Ｉ４１及び画像Ｉ４２とは異なる。

次に、第２の決定機能３４ｃは、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する。
例えば、第２の決定機能３４ｃは、画像Ｉ２１、画像Ｉ２２及び画像Ｉ２３を含む複数のレンダリング画像に基づいて、第２のアーム１０５ｂの配置それぞれの指標値を算出し、指標値に基づいて第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する。

一例を挙げると、第２の決定機能３４ｃは、画像Ｉ４１、画像Ｉ４２及び画像Ｉ４３を含む複数のレンダリング画像において、注目血管領域Ｒ４を特定する。ここで、注目血管領域Ｒ４は、例えば、血管領域Ｖ２１のうち、血管狭窄から所定の範囲内の領域である。即ち、第２の決定機能３４ｃは、血管狭窄を有する血管のうち、ステントを留置する際に医師が注目する部分を、注目血管領域Ｒ４として特定する。なお、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃにおいては、注目血管領域Ｒ４を斜線のパターンで示す。

次に、第２の決定機能３４ｃは、血管狭窄を有する血管と、他の血管との重畳の程度を算出する。即ち、他の血管が重なると血管狭窄を観察しにくくなることから、第２の決定機能３４ｃは、血管狭窄を有する血管と他の血管との重畳の程度を、血管狭窄の見やすさを示す指標値として算出する。例えば、第２の決定機能３４ｃは、画像Ｉ４１、画像Ｉ４２及び画像Ｉ４３を含む複数のレンダリング画像のそれぞれにおいて、注目血管領域Ｒ４と、血管領域Ｖ２２及び血管領域Ｖ２３との重畳の程度を算出する。一例を挙げると、第２の決定機能３４ｃは、複数のレンダリング画像のそれぞれにおいて、注目血管領域Ｒ４と血管領域Ｖ２２及び血管領域Ｖ２３とが重畳する面積や、注目血管領域Ｒ４に重畳する他の血管の本数等に基づいて、指標値を算出する。

そして、第２の決定機能３４ｃは、算出した指標値に基づいて、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する。例えば、第２の決定機能３４ｃは、算出した指標値が閾値以下となる配置を、第２のアーム１０５ｂの配置の候補として決定する。また、例えば、第２の決定機能３４ｃは、算出した指標値が極値となる配置を、第２のアーム１０５ｂの配置の候補として決定する。ここで、第２の決定機能３４ｃは、過去に使用された配置を、第２のアーム１０５ｂの配置の候補として更に決定してもよい。

次に、表示制御機能３４ｄは、第２の決定機能３４ｃにより決定された複数の候補を、候補それぞれの指標値に応じた態様で表示させる。例えば、表示制御機能３４ｄは、第２の決定機能３４ｃにより決定された複数の候補を、指標値に応じた順に並べて表示させる。ここで、表示制御機能３４ｄは、複数の候補を指標値に応じた順に並べて表示させるとともに、各候補に対応する画像を併せて表示させることとしてもよい。例えば、表示制御機能３４ｄは、複数の候補を指標値に応じた順に並べて表示させるとともに、画像Ｉ４１、画像Ｉ４２及び画像Ｉ４３等のレンダリング画像や、レンダリング画像に基づくサムネイル画像等を表示させる。

次に、第２の決定機能３４ｃは、操作者から第２のアーム１０５ｂの配置を決定する操作を受け付ける。例えば、操作者は、表示制御機能３４ｄにより表示された複数の候補それぞれに対応するサムネイル画像のうち、血管狭窄を最も観察しやすいと判断したサムネイル画像をクリックする。この場合、第２の決定機能３４ｃは、クリックされたサムネイル画像に対応する配置の候補を、第２のアーム１０５ｂの配置として決定する。そして、制御機能３４ａは、第１の決定機能３４ｂにより決定された第１のアーム１０５ａの配置、及び、第２の決定機能３４ｃにより決定された第２のアーム１０５ｂの配置を、Ｘ線診断装置１０に対して送信する。

収集機能１１０ａは、第１の決定機能３４ｂ及び第２の決定機能３４ｃにより決定されたアームの配置に基づいて、第１の撮像系及び第２の撮像系をそれぞれ制御する。例えば、第１の決定機能３４ｂにより決定された第１のアーム１０５ａの配置が配置Ａ３２であり、第２の決定機能３４ｃにより決定された第２のアーム１０５ｂの配置が配置Ａ４２である場合、収集機能１１０ａは、図１１Ｂの左図に示したように第１のアーム１０５ａ及び第２のアーム１０５ｂを配置する。

そして、収集機能１１０ａは、被検体Ｐに対する手技の間、第１の撮像系を制御してFrontal像を順次収集するとともに、第２の撮像系を制御してLateral像を順次収集する。また、表示制御機能１１０ｂは、収集されたFrontal像及びLateral像を順次ディスプレイ３２に表示させる。

ここで、Frontal像は、図１０Ｂの右図に示した画像Ｉ３２と同様、血管狭窄を有する血管を側面から見た画像のうち、血管の内腔面積が最小の画像となる。また、Lateral像は、Frontal像と９０°程度異なる方向から血管狭窄を示す画像となる。また、Lateral像は、画像Ｉ４２と同様に他の血管を含むものの、これら他の血管と、血管狭窄との重畳の程度は小さなものとなっている。即ち、Lateral像は、血管狭窄に重なる他の血管が少なく、血管狭窄を観察しやすい画像となる。そして、操作者は、Frontal像及びLateral像により血管狭窄の立体構造を確認しつつ、ステント留置術を実施することができる。

具体的には、操作者は、まず、バルーン付きカテーテルのバルーン部分の外側に密着した状態のステントを、被検体Ｐの体内に挿入する。次に、操作者は、Frontal像及びLateral像によって血管狭窄及びステントの位置を確認しつつ、血管狭窄の位置においてバルーンを拡張させる。これにより、操作者は、被検体Ｐの血管狭窄を拡張するとともに、血管狭窄の位置にステントを留置する。更に、操作者は、Frontal像及びLateral像によってステント留置後の血管内腔の形状を確認し、血流状態が改善されたか否かを判断することができる。

なお、被検体Ｐの血管狭窄に対してステント留置術が行われる場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。一例を挙げると、被検体Ｐの疾患が高度の血管狭窄であって、人工血管を用いたバイパス術が行われる場合、第２の決定機能３４ｃは、ＣＴ画像データに基づく複数のレンダリング画像において、被検体Ｐの血管のうち人工血管が接続される位置を特定し、特定した位置と他の血管との重畳の程度に応じて、第２のアーム１０５ｂの配置それぞれの指標値を算出する。そして、第２の決定機能３４ｃは、算出した指標値に基づいて、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する。即ち、第２の決定機能３４ｃは、第２のアーム１０５ｂの配置それぞれについて、手技に応じた指標値を算出し、算出した指標値に基づいて配置の候補を複数決定する。これにより、第２の決定機能３４ｃは、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を手技に応じて適切に決定することができる。

上述したように、第２の実施形態に係る第１の決定機能３４ｂは、血管狭窄に対する手技において、第１のアーム１０５ａを用いて撮像されるFrontal像上で血管狭窄を有する血管の面積が最小となるように、第１のアーム１０５ａの配置を決定する。また、第２の決定機能３４ｃは、血管狭窄を有する血管と他の血管との重畳の程度に基づいて指標値を算出し、算出した指標値に基づいて、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する。従って、第２の実施形態に係る医用情報処理装置３０は、被検体Ｐの疾患が血管狭窄である場合においても、第１のアーム１０５ａ及び第２のアーム１０５ｂの配置の決定を容易にすることができる。

また、上述したように、医用情報処理装置３０は、被検体Ｐにおける疾患が血管狭窄である場合、被検体Ｐにおける疾患が動脈瘤や静脈瘤である場合とは異なる基準を用いて、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を決定する。即ち、医用情報処理装置３０は、被検体Ｐの疾患に基づいて手技を特定し、手技に応じて算出した指標値に基づいて、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を適切に決定することができる。

また、上述した実施形態では、被検体Ｐの疾患がアテローム性の血管狭窄である場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、被検体Ｐの疾患がアテローム性の血管狭窄以外の血管狭窄である場合についても同様に適用可能である。

（第３の実施形態）
さて、これまで第１〜第２の実施形態について説明したが、上述した第１〜第２の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

上述した実施形態では、第２のアーム１０５ｂの配置それぞれの指標値を算出し、算出した指標値に基づいて、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、第２の決定機能３４ｃは、指標値を用いずに、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を複数決定してもよい。

例えば、第２の決定機能３４ｃは、ＣＴ画像データに基づく複数のレンダリング画像において疾患領域に重畳する他の血管の有無を判定し、疾患領域に重畳する他の血管が無いレンダリング画像を特定する。次に、第２の決定機能３４ｃは、特定したレンダリング画像に対応する第２のアーム１０５ｂの配置を、第２のアーム１０５ｂの配置の候補として複数決定する。更に、第２の決定機能３４ｃは、決定した候補それぞれの指標値を算出する。例えば、第２の決定機能３４ｃは、決定した候補に対応するレンダリング画像において疾患領域と他の血管とが重畳する面積を、候補それぞれの指標値として算出する。そして、表示制御機能３４ｄは、第２の決定機能３４ｃにより決定された複数の候補を、候補それぞれの指標値に対応付けて表示させる。

また、上述した実施形態では、医用情報処理装置３０における処理回路３４が、制御機能３４ａ、第１の決定機能３４ｂ、第２の決定機能３４ｃ及び表示制御機能３４ｄを有する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線診断装置１０における処理回路１１０が、制御機能３４ａ、第１の決定機能３４ｂ、第２の決定機能３４ｃ及び表示制御機能３４ｄに対応した機能を有する場合であってもよい。

例えば、Ｘ線診断装置１０における処理回路１１０は、図２に示した収集機能１１０ａ、表示制御機能１１０ｂ及び制御機能１１０ｃに加えて、図示しない第１の決定機能１１０ｄ及び第２の決定機能１１０ｅを更に有する。ここで、第１の決定機能１１０ｄは、第１の決定部の一例である。また、第２の決定機能１１０ｅは、第２の決定部の一例である。

この場合、制御機能１１０ｃは、画像保管装置２０から、被検体Ｐの３次元データ（ＣＴ画像データ、３次元のＸ線画像データ等）を取得する。或いは、収集機能１１０ａは、被検体Ｐに対する回転撮影を実行することにより、被検体Ｐの３次元データとして、３次元のＸ線画像データを収集する。次に、第１の決定機能１１０ｄは、第１のアーム１０５ａの配置を、被検体Ｐの３次元データにおける解剖学的特徴に基づいて決定する。次に、第２の決定機能１１０ｅは、第２のアーム１０５ｂの配置の候補を、第１の決定機能１１０ｄにより決定された第１のアーム１０５ａの配置と、被検体Ｐの３次元データにおける解剖学的特徴とに基づいて複数決定する。次に、表示制御機能１１０ｂは、第２の決定機能１１０ｅにより決定された複数の候補を、候補それぞれの指標値に対応付けて表示させる。これにより、Ｘ線診断装置１０は、各撮像系におけるアームの配置の決定を容易にすることができる。

また、上述した実施形態では、第１のアームが第１のアーム１０５ａであり、第２のアームが第２のアーム１０５ｂである場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、第１のアームが第２アーム１０５ｂであり、第２のアームが第１のアーム１０５ａである場合でもよい。この場合、例えば、第１の決定機能３４ｂは、第２アーム１０５ｂの配置を、被検体Ｐの３次元データにおける解剖学的特徴に基づいて決定する。次に、第２の決定機能３４ｃは、第１のアーム１０５ａの配置の候補を、第１の決定機能３４ｂにより決定された第２のアーム１０５ｂの配置と、被検体Ｐの３次元データにおける解剖学的特徴とに基づいて複数決定する。次に、表示制御機能３４ｄは、第２の決定機能３４ｃにより決定された複数の候補を、候補それぞれの指標値に対応付けて表示させる。

上述した実施形態に係る各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。

また、上述した実施形態で説明した医用情報処理方法は、予め用意された医用情報処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この医用情報処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この医用情報処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な非一過性の記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、バイプレーンのＸ線診断装置において、各撮像系におけるアームの配置の決定を容易にすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 医用情報処理システム
１０ Ｘ線診断装置
１０５ａ 第１のアーム
１０５ｂ 第２のアーム
３０ 画像処理装置
３４ 処理回路
３４ａ 制御機能
３４ｂ 第１の決定機能
３４ｃ 第２の決定機能
３４ｄ 表示制御機能

Claims (10)

1. Ｘ線診断装置が有する第１のアームの配置を、被検体の３次元データにおける解剖学的特徴に基づいて決定する第１の決定部と、
   前記Ｘ線診断装置が有する第２のアームの配置の候補を、前記第１の決定部により決定された前記第１のアームの配置と、前記３次元データにおける解剖学的特徴とに基づいて複数決定する第２の決定部と、
   前記第２の決定部により決定された複数の前記候補を、当該候補それぞれについて算出された、前記第２のアームの配置の適正さに関する指標値に応じた態様で表示させる表示制御部と、
   を備える、医用情報処理装置。
2. 前記第２の決定部は、前記第１の決定部により決定された前記第１のアームの配置と、前記３次元データにおける解剖学的特徴とに基づいて、前記第２のアームの配置それぞれの指標値を算出して、算出した指標値に基づいて複数の前記候補を決定し、
   前記表示制御部は、前記第２の決定部により決定された複数の前記候補を、当該候補それぞれの指標値に応じた態様で表示させる、請求項１に記載の医用情報処理装置。
3. 前記第２の決定部は、前記第１の決定部により決定された前記第１のアームの配置と、前記３次元データにおける解剖学的特徴とに基づいて複数の前記候補を決定するとともに、当該候補それぞれの指標値を算出し、
   前記表示制御部は、前記第２の決定部により決定された複数の前記候補を、当該候補それぞれの指標値に応じた態様で表示させる、請求項１に記載の医用情報処理装置。
4. 前記表示制御部は、前記第２の決定部により決定された複数の前記候補を、当該候補それぞれの指標値に応じた順に並べて表示させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の医用情報処理装置。
5. 前記第２の決定部は、複数の前記候補それぞれについて、手技に応じた指標値を算出する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の医用情報処理装置。
6. 前記第２の決定部は、複数の前記候補それぞれについて、前記手技において使用されるデバイスに応じた指標値を算出する、請求項５に記載の医用情報処理装置。
7. 前記第２の決定部は、動脈瘤又は静脈瘤に対する手技において、前記デバイスがステントである場合、前記動脈瘤又は前記静脈瘤が生じた血管と、他の血管との重畳の程度に基づいて、複数の前記候補それぞれの指標値を算出する、請求項６に記載の医用情報処理装置。
8. 前記第２の決定部は、動脈瘤又は静脈瘤に対する手技において、前記デバイスがコイルである場合、前記動脈瘤又は前記静脈瘤、及び、前記動脈瘤又は前記静脈瘤が生じた血管と、他の血管との重畳の程度に基づいて、複数の前記候補それぞれの指標値を算出する、請求項６に記載の医用情報処理装置。
9. 前記第１の決定部は、血管狭窄に対する手技において、前記第１のアームを用いて撮像されるＸ線画像データ上で前記血管狭窄を有する血管の内腔面積が最小となるように前記第１のアームの配置を決定し、
   前記第２の決定部は、前記血管狭窄を有する血管と、他の血管との重畳の程度に基づいて、複数の前記候補それぞれの指標値を算出する、請求項５に記載の医用情報処理装置。
   
10. 第１のＸ線発生部及び第１のＸ線検出部を保持する第１のアームと、
    第２のＸ線発生部及び第２のＸ線検出部を保持する第２のアームと、
    前記第１のアームの配置を、被検体の３次元データにおける解剖学的特徴に基づいて決定する第１の決定部と、
    前記第２のアームの配置の候補を、前記第１の決定部により決定された前記第１のアームの配置と、前記３次元データにおける解剖学的特徴とに基づいて複数決定する第２の決定部と、
    前記第２の決定部により決定された複数の前記候補を、当該候補それぞれについて算出された、前記第２のアームの配置の適正さに関する指標値に応じた態様で表示させる表示制御部と、
    を備える、Ｘ線診断装置。

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