JP4662766B2 - 最適化視野マップを生成する方法および画像化システム並びにコンピューターワークステーション及びコンピューター読取可能媒体 - Google Patents

Description

本発明は、心臓インターベンショナル処置計画に関する最適化された視覚化戦略に係り、より詳細には、インターベンションに先だって及び／又はインターベンションと同時に、三次元冠状動脈ツリーなど生理的条件の視野における患者の血管特性をモデル化する実現可能性マップの生成及び使用に関する。

形状を含む冠状動脈ツリーの定量的評価は、冠状動脈疾患の診断及び予防とともにカテーテルをベースとした冠状動脈インターベンションに必要である。当技術分野において、二方向撮影から三次元の冠状動脈の推定に必須なコンピューター補助による多くの技術が知られている。しかしながら、重複及び短縮化（ｆｏｒｅｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ）の問題に起因して、血管造影で冠状動脈ツリーを十分に評価するには、多重的撮影を必要とする。二次元表示における冠状動脈内部の同定などの正確な定量的冠状動脈分析（ｑｕａｎｔａｔｉｖｅ ｃｏｒｏｎａｒｙ ａｎａｌｙｓｉｓ；ＱＣＡ）には、短縮化及び重複を消失又は少なくとも軽減することが必須とされる。

本技術分野において、最適化された視覚化マップ（ｏｐｔｉｃａｌ ｖｉｅｗ ｍａｐ；ＯＶＭ）が知られている。ＯＶＭは、ユーザーが最適化視野をもたらす画像化装置のガントリーの位置を取得するのを補助する；ＯＶＭは、短縮化及び重複を最小限にするという本来備わっている特性を取り除くため案出されている。例えば、非特許文献１では、単一の動脈セグメントに相対した血管の短縮化を最小限にすることのみを焦点としている。

非特許文献２及び非特許文献３では、血管の重複及び短縮化の両方を最小限とすることを基礎とした最適化された視覚化戦略の提供について述べている。しかしながら、Ｓａｔｏらにより案出された技術は、３次元再構築工程において、良好に較正された画像化システム及び手動で指定する対応を必要とする。加えて、この技術は、ちょうど隣り合う血管を有する狭窄部位を基礎として実行されるため、重複測定は制限される。最適化された視野を同定する準最適な解決法は、血管セグメントがより複雑で、多くの末梢血管が重複している場合には効果的ではなく、これらの両方の状態は、医療において通常の状態である。

概して、常套的なＯＶＭは、２つの異なる方向由来の２つの平面投影画像を取得する、例えば、同時に作動する一対のＣアーム形装置等、単一の二方向画像化システムを用いて任意の２つの視野角で取得したルーチンの血管造影のペアに基づいてオンラインでの３次元動脈ツリーに利用される。ＯＶＭを提供する常套的な工程は、１）単一平面画像化システムを用いて、２つの標準血管造影シーケンスを取得し；２）２次元動脈ツリー並びに分岐点、血管径、血管方向の頂点及び血管の中央線を含む特徴の抽出並びに上記の２つの画像における血管階層構造を同定し；３）回転行列及び並進ベクトルの点で、取得した２つの視野の空間的な関係を規定する変換を決定し；並びに４）これらに基づいて３次元の動脈（例えば冠状動脈）ツリーの血管構造を演算する；ことを必要とする。非特許文献４を参照文として本願に取り込む。

非特許文献４の視野に関する手法は、冠状動脈ツリーを検索するため手動での編集を多く必要とする。以下の説明で使用するように、より一般的な用語である「モデル化（ｍｏｄｅｌｉｎｇ）」は、複数の画像データ取得に基づいた冠状動脈ツリーの概略的な評価の構築において補助される点で、上述の２視野手法と同様の技術を述べるのに使用する。特に、非特許文献４は、２つのタイプの最適化された視覚化マップ、短縮化マップ及び重複マップの使用を教示しており、これら２つのマップのタイプは、複合的マップ、つまり２視野マップを形成するようにユーザーが組み合わせてもよい。従って、最適化視野は少なくとも２つの最適化視野に分割することができ、そのうちの一つは、短縮化を最適化（最小限に）し、もう一方は、重複を最適化（最小限に）する。先行技術である図１（ａ）及び１（ｂ）は、左冠状動脈ツリーの、血管径、分岐点、方向ベクター及び血管の中央線を含む抽出された特徴を示す。

また、特許文献４が教示するのは、較正対象物を必要とすることなく、単一平面画像化システムを用いたルーチンでの血管造影に必要な２つの視野に基づく全体的な冠状動脈を再構築する三次元再構築技術と共に、単一平面画像化システムの本質的なパラメーターに由来する制約に対する両視野における画像化位置及びベクター角度の誤差を最小限とすることにより実現される新規の最適化アルゴリズムである。

冠状動脈ツリーの三次元における特徴を与えることにより、特許文献４の発明者らは、種々の撮影が種々のセグメントを短縮化することを期待した。再構築された三次元での冠状動脈ツリーは、標準的な視野が有用で過剰な重複及び短縮化に起因した医療上価値の無い各患者の血管に関して同定するように、多重的にコンピューターにより発生した投影を生成する種々選択された視野角に回転されてもよい。特許文献４は、コンピューターによりシミュレートされた表示用の投影に関して、スクリーン上で、算出された短縮化及び重複の百分率の情報で提供し、ユーザーは、キーボード入力により種々の視野を選択し得る。

短縮化マップは、全ての可能性のある視野角に関して対象のセグメントの血管中心軸の視覚可能な寸法の複合として生成された双方向性マップである。この双方向性マップは、種々の方向から血管系を見るよう試みるためにオペレータが双方向に使用することができるマップである。この短縮化マップの使用により、ユーザーは、示唆された視覚化位置を手動で探索することが可能となると共に、血管モデルをマニピュレート可能となり、且つ、短縮化マップ上の対応する位置をチェック可能となる。血管又は対象となる発光性組織の表示される寸法は、放射源の位置に対して冠状動脈ツリーの実際の視覚化方向に依存する。

先行技術である図２（ａ）において、矢印は、手動で同定された対象となる冠状動脈セグメントを示すように配列されている。対応する血管中心軸は、黒線で示す。先行技術である図２（ｂ）は、常套的な短縮化マップの例であって、視野角及び対応するガントリーを早く且つ直感的に概観できるように着色されてもよい。短縮化マップは、短縮化量を最小限としており、示唆された視野角を手動で探索可能とする。発光性組織の特定の血管を視覚化するための最適化された視野角の例は、先行技術の最適化された視覚化マップである図２（ｃ）に示す。

可能性のある短縮化の次に可能性のあるのは、他の血管セグメントが対象のセグメントに重複することであって、この場合、先行技術である図３（ａ）に示した視野で解消される。結果として、オペレーターは、対象となる血管又はその他の発光性臓器に関するより良好な姿（又は視野）を得るように異なる視野角を所望してもよい。この種のマップは、先行技術においては、重複マップとして参照される。かかる重複マップが提供するのは、可能性のある全ての視野角に関して、実際にどの程度重複が存在するかを算出してもよい、ということである。この情報は、好ましくは、カラーコード化され、これは、図３（ｂ）の双方向テーブルに示すようなものである。最適化された視野角の例は、先行技術である最適化された視覚化マップである図３（ｃ）に示す（重複）。

Ｃｈｅｎ及びＣａｒｒｏｌｌらは、さらに特許文献５の技術を研究・開発した。なお、この文献を参照により本願に取り込む。このさらなる研究で達成したのは、短縮化及び重複マップに加えて複合化マップ（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｐ）の使用である。特許文献５に開示の冠状動脈処置は、再構築された三次元でのモデルの投影（例えば、特定された動脈狭窄又は種々の静脈若しくは非血管系の内腔路の閉塞部位など）における対象となる動脈セグメントを選択することを含む工程を開示する。

特許文献５における複合化マップは、上述した短縮化マップと重複マップとの組み合わせからなる。特許文献５に開示の発明により利用されるこれらマップは、ユーザーがガントリー配列に関連した、コンピューターにより種々生成された投影画像でプレビューされ得る動脈セグメントを双方向的に選択することを可能とする。さらに、複合化マップとして形成されたこれら２つのマップは共に、インターベンション工程に続いて血管造影画像を取得するのをガイドするために、選択された動脈セグメントに関して最小限の短縮化及び重複で視覚化を促進させる。

非特許文献５の開発は三次元での視覚化に関して有意な補助を提供する一方、これら工程を用いた最適化された視野角の選択は、観察者に種々の問題をもたらす。これら問題は、上記の工程がリアルタイムでのインターベンションに使用される際、特に重大な問題となる。つまり、非特許文献５の視覚化マップを用いても、画像化データの取得並びにＣｈｅｎ及びＣａｒｒｏｌｌらの短縮化、重複及び複合化マップに使用するガントリーの位置を明瞭且つ効果的に観察者が識別する能力を制限する可能性がある。
Ｇ．Ｆｉｎｅｔ及びＪ．Ｌｉｅｎａｒｄ，ＯＰＴＩＭＩＺＩＮＧ ＣＯＲＯＮＡＲＹ ＡＮＧＩＯＧＲＡＰＨＩＣ ＶＩＥＷＳ，Ｉｎｔ．Ｊｏｕｒｎａｌ Ｃａｒｄｉａｃ Ｉｍａｇｉｎｇ，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ １，ｖｏｌ．１，ｐｐ．５３−５４，１９９５ Ｙ．Ｓａｔｏ，ｅｔ ａｌ．，Ａ ＶＩＥＷＰＯＩＮＴ ＤＥＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＳＴＥＮＯＳＩＳ ＤＩＡＧＮＯＳＩＳ ＡＮＤ ＱＵＡＮＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＩＮ ＣＯＲＯＮＡＲＹ ＡＮＧＩＯＧＲＡＰＨＩＣ ＡＣＱＵＩＳＩＴＩＯＮ，ＩＥＥ Ｔｒａｎ．Ｏｎ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ，ｖｏｌ．１７，ｎｏ．１，ｐｐ．５３−５４，１９９５ Ｓ．Ｊ．Ｃｈｅｎ及びＪ．Ｄ．Ｃａｒｏｌｌ，３−Ｄ ＣＯＲＯＮＡＲＹ ＡＮＧＩＯＧＲＡＰＨＹ：ＩＭＰＲＯＶＩＮＧ ＶＩＳＵＡＬＩＺＡＴＩＯＮ ＳＴＲＡＴＥＧＹ ＦＯＲ ＣＯＲＯＮＡＲＹ ＩＮＴＥＲＶＥＮＴＩＯＮＳ，Ｗｈａｔｓ Ｎｅｗ Ｉｎ Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ，Ｋｌｕｗｅｒ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，ｐｐ．６１−６７，１９９８（Ｃｈｅｎ ａｎｄ Ｃａｒｒｏｌｌ Ｉ） Ｓ．Ｊ．Ｃｈｅｎ及びＪ．Ｄ．Ｃａｒｏｌｌ，３−Ｄ ＲＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＯＦ ＣＯＲＯＮＡＲＹ ＡＲＴＥＲＩＡＬ ＴＲＥＥ ＴＯ ＯＰＴＩＭＩＺＥ ＡＮＧＩＯＧＲＡＰＨＩＣ ＶＩＳＵＡＬＩＺＡＴＩＯＮ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ，ｖｏｌ．１９，ｎｏ．４，Ａｐｒｉｌ，２０００ Ｃｈｅｎ、Ｃａｒｒｏｌｌ Ｉ．Ｓ．Ｊ．Ｃｈｅｎ及びＪ．Ｄ．Ｃａｒｏｌｌ， ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＣＯＲＯＮＡＲＹ ＩＮＴＥＲＶＥＮＴＩＯＮ ＢＹ ＵＳＥ ＯＦ ＯＮ−ＬＩＮＥ ３Ｄ ＲＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＡＮＤ ＯＰＴＩＭＡＬ ＶＩＥＷ ＳＴＲＡＴＥＧＹ，ＭＩＣＣＡＩ １９９８：３７７−３８５

従って、本発明の目的は、Ｘ線画像化装置による、三次元での血管造影視覚化の現在の状況における欠点を克服することである。

本発明のさらなる目的は、本発明を用いることにより、先行技術において知られた視覚化工程及びマッピングの欠点を克服する、例えば冠状動脈ツリーや多重的な視野角から見た患者の寸法などの内腔に関する１つ以上の追加マップを提供することである。

本発明の別の目的は、最初に冠状動脈ツリーモデルを生成することなく、重複を演算することである。

本発明のさらに別の目的は、標準的な視野角が適切な視野を達成できたかどうか、或いは、血管造影図及び／又は標準的な視野角を取得する前により最適な視野が好まれるかどうかをユーザーが達成できる重複マップを生成することである。

本発明のさらに別の目的は、より即座に特定の視野を識別され得るように、血管ツリー上の特定の位置をユーザーがマークし得るようにすることである。

本発明は、以下、可能性マップと参照する少なくとも１つの新規なマップの形成を提案する。本発明による可能性マップは、Ｘ線画像化装置のガントリーの位置を同定するのに理論上可能であるが、実際上は不可能である。第二の新規なマップもまた、本願に開示し且つ特許請求する。この第二のマップは、可能性マップ（Ｆｅ）、短縮化マップ（Ｆ）及び重複マップ（Ｏ）を備えたデータの組み合わせであって、以下、ＦｅＦｏ最適化視野マップ又はＦｅＦｏＯＶＭと略す。例えば、マーカーは、通常冠状動脈血管造影に使用される投影角に対応してもよい。

本願にて開示される可能性マップは、患者の寸法（実際の寸法）をモデル化する試みに関するものであって、前提として、患者の細部及び画像装置の特性に依存して、理論的に可能な幾つかのガントリーは、実用上、不可能であるかもしれない。例として、画像化動作中、物理的な寸法に関して患者を半円柱としてモデル化してもよい。本発明による処理、ソフトウェア、専用コンピューター、ワークステーション等は、ガントリーの角度が算出される最適な視野角の限度の外側へ一度延びると、ユーザー／オペレーターを警告するという特徴を有する。

可能性マップは、複数の方法で取得し得る。可能性マップを調製する第１の方法により、医療従事者が、患者の体重や身長に依存した前もってセットしたマップのセットから選択し得るようになる。また、可能性マップは、イメージ・インテンシファイアが物体に触れるすべての瞬間において、双方向に構築され且つ保持されてもよい。より複雑な方法として、患者の解剖学的な外観を抽出し、且つ、可能性マップに変換するように、構造化された光やレーザーを使用してもよい。

上述した、３視野のＦｅＦｏ複合マップ又はＦｅＦｏ ＯＶＭは、ユーザーに、全ての時間において上述の３種類のマップのいずれかを組み合わせた複合物を生成させる能力を提供する（もちろん、冠状動脈ツリーの状態に依存するものである）。図４は、短縮化マップ、重複マップ及び可能性マップマップの種々の組み合わせから最適化視野マップを生成させ得ることを示している。３つのマップのそれぞれは、直接ハードウェアーにより（例えば、オン／オフスイッチにより）、或いは、視野の生成を制御するソフトウェアにフラッグを含ませる方法により、上述の複合マップ又は本発明のＯＶＭの一部として含まれてもよい。従って、短縮化マップ、可能性マップ、及び、重複マップを組み合わせることによって、関心のある部分の複合化された視野である複合視野を生成することができる。

図５Ａは、短縮化マップを示し；図５Ｂは、重複マップを示し；図５Ｃは、本発明により提案する可能性マップをレンダリングしたものを示し；図５Ｄは、複合的なＦｅＦｏ最適化視野マップを示す。図５Ａ及び図５Ｂの画像は、第１に（０〜１の間で）標準化され、図５ＤのＯＶＭを形成するようにこれら２つのマップの合計が得られる。この複合マップは、医療従事者が個々のマップを一致させる値に依存して、錘付け合計であってもよい。本発明は、医療従事者に、異なるマップの種々の組み合わせの間で切り替える（ｔｏｇｇｌｅ）能力を提供する。上記の最適化視野マップ上に示したシンボルは、参照ガントリー一に対応しており、例えば、標準的な予測方向は、ルーチンでの診断用冠状動脈血管造影図で構築されている。これらのシンボルは、心臓外科医の個々の好みに応じてプログラムされてもよい。さらに、ＦｅＦＯ最適化視野マップ上に示したシンボルは、ワークステーションのスクリーン上の三次元モデルの現在の指向性に対応する。このシンボルは、対象の容積が常に現在の視野角の角度／回転に一致するように回転される際、一斉に移動する。従って、このシンボルは、３次元モデル又は再構築モデルがスクリーン上を回転される際、ＦｅＦＯ ＯＶＭの周囲を移動する。この３次元モデル及びＦｅＦＯ ＯＶＭは、同時にスクリーン上に表示されてもよい。

当業者が即座に理解するのは、本願に開示したＦｅＦＯ ＯＶＭに裏打ちされた本発明の理論は、冠状動脈の容積表示にも適用可能であることである。ユーザーは、短縮化マップを認識するように、対象となるセグメント、つまり、血管狭窄セグメントの中央線を必要とする。重複マップでは、特定の方向におけるモデルの予測を算出し算出された中央線が他の欠陥セグメントで重複されるかどうかを検知することにより生成されてもよい。この予測は、レイキャスティング又は三次元テクスチャーリング（３Ｄ ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）により生成されてもよい。重複マップは、対象となる血管セグメントのみから由来することが必要であるので、容積データセットの予測は、対象となる血管セグメントを交差するこれらのレイに関してのみ計算される必要がある。

冠状動脈の典型的な表示には、本願に開示する方法を利用しなくてもよい。この件に関し、ＦｅＦＯ ＯＶＭを利用する本発明による方法及びこれら実行するのに配列された装置は、管腔路、例えば、血管などを種々典型的に表示する必要性がない。短縮化マップを計算するため、原理上は、３次元モデルに由来する完全な血管情報を必要とする。

本発明は、短縮化マップを算出するため、例えば、冠状動脈中心軸（ｃｅｎｔｒａｌ ｃｏｒｏｎａｒｙ ａｘｉｓ；ＣＣＡ）などの管腔中央軸の一部のみを予測する必要がある。対象となる領域における冠状動脈中心軸を同定するのに適用し得る方法は少なくとも３つある。

冠状動脈中央軸などの中央管腔路を同定するための、”自己調節プローブ（ｓｅｌｆ−ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｅ”法を利用し得る第１の方法は、Ｊａｎ Ｂｒｕｉｊｎｓ著の”ＳＥＭＩ−ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＳＨＡＰＥ ＥＸＴＲＡＣＴＩＯＮ ＦＲＯＭ ＴＵＢＥ−ＬＩＫＥ ＧＥＯＭＥＴＲＹに開示されており、これは、２０００年ドイツで開催されたＭｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎにおいて、Ｍｒｕｉｊｎｓが提出したカンファレンス文書であって、この文献を参照して本願に取り込む。この自己調節プローブ法は、中央管腔路又は血管の外部表面上の標準化された方向のセットのみを利用し、又は、血管の境界ボクセルの標準化された勾配方向のセットのみを利用して、形状調節に使用される方法である。

最小コストパス法（ｍｉｎｉｍｕｍ ｃｏｓｔ ｐａｓｔ ｍｅｔｈｏｄ）は、Ｏｎｎｏ Ｗｉｎｋ， Ｗ． Ｊ． Ｎｉｅｓｓｅｎ及びＭＡ Ｖｉｅｒｇｅｖｅｒ著の”ＭＩＮＩＭＵＭ ＣＯＳＴ ＰＡＴＨ ＤＥＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮ ＵＳＩＮＧ Ａ ＳＩＭＰＬＥ ＨＥＵＲＩＳＴＩＣ ＦＵＮＣＴＩＯＮ”、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，バルセロナ、スペインの文献に開示されており、この文献を参照して本願に取り込む。第３の方法は、手動編集であって、この方法は当業者に周知である。

本願に開示のＦｅＦＯ ＯＶＭを実行するのに冠状動脈を典型的に表示する必要はない一方、全体の容積における（冠状動脈中央軸に隣接する）血管の幅を推定するのは必要である。後者を取得するため、少なくとも１つの手法がある。つまり、ユーザーは冠状動脈をセグメント化するために強度ルックアップテーブルを定義する。ユーザーに定義された視野パラメーター（レベル及び幅）に基づいて、特定の視野予測に貢献するセグメント数を同定され得る。２つ又は３つの血管造影予測における位置のシリーズが一度同定されると、その３次元モデル化アルゴリズムがその中央線を生成する。

ＦｅＦＯ ＯＶＭを使用して得られる利点は、２つ又は３つのＦｅＦＯ最適化視野マップにおける対象となる長い冠状動脈をユーザーが分割し得るようになる基礎を提供する。

本発明によるＦｅＦＯ ＯＶＭを使用して得られるその他の利点は、対応する予測をシミュレートする能力である。このことは特に、ＦｅＦＯ ＯＶＭが再構築画像を基礎としている場合に有用である。つまり、実際の取得を行う前に、選択した予測をシミュレートするのに実用的な利点がある。加えて、ユーザーは、同一の患者における対象となる、異なる血管セグメントに関する２つのＦｅＦＯ最適化視野マップを算出するのに本発明の方法を使用してもよく、且つ、これらマップを、血管セグメントの両方に関する最適化結果を提供する、組み合わされた最適化視野マップに組み合わせてもよい。

本発明によるＦｅＦＯ ＯＶＭを使用して得られるさらにその他の利点は、分岐点を最適に視覚化することに関連した種々の問題を克服することである。つまり、単一の冠状動脈軸上の異なるマップを算出するのに替わって、分岐点に関して同様に本発明による工程の全体を適用し得る点である。本発明によるＦｅＦＯ ＯＶＭを使用することにより、一般のフレームワークが既に存在している場合、分岐点に関して非常に容易に実行することが可能となる。

本発明によるＦｅＦＯ ＯＶＭの更にその他の基礎的な利点は、所望するデフォルトの視野角を算出するのに使用する点である。従来から冠状動脈の画像化に使用されている標準的な視野角は、医療従事者用に参照を形成するため、ＦｅＦＯ ＯＶＭ最適化視野マップに（プログラム）されてもよく且つ位置付けされてもよい。また、本発明によるＦｅＦＯ ＯＶＭの更にその他の基礎的な利点は、画像化装置へのフィードバックを提供し得る点である。３次元ＲＡワークステーション上で視野角が一度同定されると、対応する予測画像を取得するのに自動的にこの画像装置が設定される場合、非常に便利になる。

分岐点、血管径、分岐点の方向ベクトル及び血管の中央線を含む血管造影図のペアにおける血管特性を示す。 分岐点、血管径、分岐点の方向ベクトル及び血管の中央線を含む血管造影図のペアにおける血管特性を示す。 三次元での冠状動脈モデルであって、矢印は、手動で指定した対象となる冠状動脈セグメントを示す。 短縮化マップである。横軸は右前斜位／左前斜位を示し、縦軸は頭側／尾側を示している。また、濃淡は短縮率を示している。 図２Ａに示したセグメントの最適な視野角である。 重複する問題を反転表示した視野角を示すマップである。 各視野角に関して重複の存在程度の推定値を示すマップである。横軸は右前斜位／左前斜位を示し、縦軸は頭側／尾側を示している。また、濃淡は重複率を示している。 図３Ａに示したセグメントの最適な視野角を示すマップである。 本発明の複合化マップに関する第１実施例である。 短縮化マップを示す。横軸は右前斜位／左前斜位を示し、縦軸は頭側／尾側を示している。また、濃淡は短縮率を示している。 重複マップを示す。横軸は右前斜位／左前斜位を示し、縦軸は頭側／尾側を示している。また、濃淡は重複率を示している。 本願に特許請求した可能性マップを示す。横軸は右前斜位／左前斜位を示し、縦軸は頭側／尾側を示している。また、濃淡は可能な角度／可能ではない角度を示している。 本発明の最適化された視覚化マップを示す。横軸は右前斜位／左前斜位を示し、縦軸は頭側／尾側を示している。また、濃淡は最適な角度／最適以下の角度／可能ではない角度を示している。

Claims (21)

1. 血管系の診断及び処置の少なくとも一方を容易とするように、患者の血管系の一部を最適に視覚化する方法であって：
   ガントリーを有し血管造影を行うことができるＸ線画像化装置で生成された画像データに基づいて前記血管系のモデルを取得するステップ；
   対象の血管に関する血管中心軸を同定することを含む、前記血管系の対象の一部を識別するステップ；
   視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対する短縮化量の分布を示す、前記対象の一部の短縮化マップを生成するステップ；
   視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対する重複量の分布を示す、重複マップを生成するステップ；並びに
   視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対して前記Ｘ線画像化装置の位置が可能であるか否かを示す、可能性マップを生成するステップ；
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記短縮化マップ、可能性マップ及び重複マップに従って、最小の短縮化量及び最小の重複量を有する前記対象のセグメントの複合視野を生成するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記生成するステップは、前記複合視野に従って最適化視野マップを生成するステップを有し、前記最適化視野マップは、前記短縮化マップと前記重複マップを重み付け合計したマップを、前記可能性マップにおける、前記Ｘ線画像化装置の可能な位置を示した領域に表示したマップであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記対象のセグメントは、視覚化用の少なくとも１つのマーカーで同定され得ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記最適化視野は、自動的に生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 冠状動脈ツリーを最適に視覚化するのを容易にする、冠状動脈インターベンション処置計画方法であって：
   ガントリーを有し血管造影を行うことができるＸ線画像化装置で生成された画像データに基づいて、前記冠状動脈ツリーのモデルを取得するステップ；
   血管中央軸を同定することを含む、前記冠状動脈ツリーの対象の一部を識別するステップ；
   視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対する短縮化量の分布を示す、前記対象の一部の短縮化マップを生成するステップ；
   視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対する重複量の分布を示す、重複マップを生成するステップ；並びに
   視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対して前記Ｘ線画像化装置の位置が可能であるか否かを示す、可能性マップを生成するステップ；
   を有することを特徴とする方法。
7. 前記短縮化マップ、可能性マップ及び重複マップに従って、最小の短縮化量及び最小の重複量を有する前記対象のセグメントの複合視野を生成するステップをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記生成するステップは、前記複合視野に従って最適化視野マップを生成するステップを有し、前記最適化視野マップは、前記短縮化マップと前記重複マップを重み付け合計したマップを、前記可能性マップにおける、前記Ｘ線画像化装置の可能な位置を示した領域に表示したマップであることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記対象のセグメントは、視覚化用に、少なくとも１つのマーカーで識別され得ることを特徴とする請求項６に記載の方法。
10. 前記短縮化マップを生成するステップは、前記血管中央軸の一部を推定することを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
11. 前記各ステップは、手動又は自動のいずれかで実行されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
12. 前記最適化視野は、少なくとも２つの最適化視野に分割され得ることを特徴とする請求項６に記載の方法。
13. 前記最適化視野は、少なくとも２つの中央血管用に認識され得ることを特徴とする請求項６に記載の方法。
14. 標準参照を提供するように、標準視野角の少なくとも１つの視野を含めるステップをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
15. 前記ガントリーを有し血管造影を行うことができるＸ線画像化装置は、前記最適化視野の生成の後に自動で設定され得ることを特徴とする請求項６に記載の方法。
16. 血管系の診断及び処置の少なくともいずれか一方を容易にするように、患者の血管系の一部を最適に視覚化する画像化システムであって：
    ガントリーを有し血管造影を行うことができるＸ線画像化装置で生成された画像データに基づいて前記血管系のモデルを取得する手段；
    血管中心軸を同定することを含む、前記血管系の対象の一部を識別する手段；
    視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対する短縮化量の分布を示す、前記対象の一部の短縮化マップを生成する手段；
    視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対する重複量の分布を示す、重複マップを生成する手段；並びに
    視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対して前記Ｘ線画像化装置の位置が可能であるか否かを示す、可能性マップを生成する手段；
    を有することを特徴とする画像化システム。
17. 前記最適化視野は、自動で生成されることを特徴とする請求項１６に記載の画像化システム。
18. 冠状動脈インターベンション処置計画方法を実行するコンピューター読取可能手段を有するコンピューター読取可能媒体であって：
    ガントリーを有し血管造影を行うことができるＸ線画像化装置で生成された画像データに基づいて、前記冠状動脈ツリーのモデルを取得する手段；
    血管中央軸を同定することを含む、前記冠状動脈ツリーの対象の一部を識別する手段；
    視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対する短縮化量の分布を示す、前記対象の一部の短縮化マップを生成する手段；
    視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対する重複量の分布を示す、重複マップを生成する手段；並びに
    視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対して前記Ｘ線画像化装置の位置が可能であるか否かを示す、可能性マップを生成する手段；
    をさらに有することを特徴とする媒体。
19. 冠状動脈インターベンション処置計画方法を実行し得るコンピューターによるステップのセットを定義するデータを保存するコンピューター読取可能手段を有するコンピューターワークステーションであって：
    ガントリーを有し血管造影を行うことができるＸ線画像化装置で生成された画像データに基づいて、前記冠状動脈ツリーのモデルを取得する手段；
    血管中央軸を同定することを含む、前記冠状動脈ツリーの対象の一部を識別する手段；
    視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対する短縮化量の分布を示す、前記対象の一部の短縮化マップを生成する手段；
    視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対する重複量の分布を示す、重複マップを生成する手段；並びに
    視野角及び前記Ｘ線画像化装置の位置に対して前記Ｘ線画像化装置の位置が可能であるか否かを示す、可能性マップを生成する手段；
    をさらに有することを特徴とするコンピューターワークステーション。
20. ガントリーを有し血管造影を行うことができるＸ線画像化装置に対して、検査下の患者の血管ツリーの視覚化が可能か否かを示すコンピューター生成可能性マップであって、当該マップは、前記血管ツリーを有する血管構造を識別する実際の画像データを得るように前記Ｘ線画像装置を自由に動かすことができる領域を探し出すために：
    患者の生理的特徴に関連した患者データ；及び
    理論上可能であるが実際には不可能であるガントリーの位置；
    を組み合わせることによって生成されることを特徴とするコンピューター生成可能性マップ。
21. 前記血管ツリーは、冠状動脈構造を有することを特徴とする請求項２０に記載のコンピューター生成可能性マップ。

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