JP4974887B2 - ３ｄ管状オブジェクトのパラメータに関する情報を表示するための画像処理システム - Google Patents

Description

本発明は、三次元画像において三次元の実質的に管状のオブジェクトの表現を、この三次元の実質的に管状のオブジェクトのパラメータに関連する情報と共に表示するための手段を有する画像処理システムに関する。

本発明は、三次元の実質的に管状の器官の医療用三次元画像を処理するために、プログラム又はプログラムプロダクトのような手段を有する医療用のそのような画像処理システムに更に関する。本発明は、特に、幾何学的パラメータと共に血管の表現を表示するための三次元画像処理手段を有する医療用画像処理システムに関する。本発明は、腹大動脈瘤（ＡＡＡ）及び大動脈血栓の調査において特定のアプリケーションを見出した。

本発明は、前記装置により生成される実質的に管状の器官の医療用三次元画像のための手段を有する医療用画像処理システムに接続される医療用撮像装置に更に関する。

米国特許第６，７１８，１９３号明細書において、管状構造に関する情報を表示するための方法及び装置について開示されている。その方法は、管状構造の中央線及びその中央線に沿った複数の中央点を決定する段階と、それぞれの中央点における複数の断面を決定する段階であって、それらの断面は中央線に対して垂直である、段階と、それら断面の各々と関連付けられる直径の値を評価する段階とを有する。その方法は、中央線に沿った直径の変動を表す極性を表示することにより、その管状構造の修正された画像を生成する段階を、更に有する。その方法にしたがって、対象の管状構造の中央線は、この中央線を追跡する自動化された方法を用いて又はユーザ入力により手動で規定される。中央線の各々の点について、中央線に対して垂直である断面が求められ、各々の断面について、例えば、断面の面積、前記面における管状構造の最大直径及び最小直径が計算され、メモリに記憶される。通常、曲がりを表す管状構造の中心線は直線状の軸に対してアライメントされる。この直線化された中心線を用いて、管状構造はまた、直線化され、“展開された管状構造”により表される。それ故、管状構造の直線化画像の側部に沿って、予め記憶されている直径値の数量情報と共に、曲面の集合が表示される。特に、管状構造は血管であることが可能である。上記の特許文献の方法は、血管の少なくとも一部に沿った中央線を決定する段階と、中央線に沿った断面における直径の特徴を決定する段階と、直線化された中央線を用いて直線化された血管の画像を生成する段階とを有する。上記特許文献は、血管に関連する情報を表示するための装置に更に関するものである。その装置は、実際の血管に関連するデータを得るための手段と、データにより表される断面の直径の特徴を有する直線化された血管を生成する手段とを有する。その装置は、直線化血管画像の直線化軸に沿った位置の関数として、実際の血管のパラメータの変動を示すグラフィカル画像を、直線化血管の画像に沿って生成するための手段を更に有する。
米国特許第６，７１８，１９３号明細書

本発明の目的は、管状オブジェクトに関するローカル形状パラメータ情報と共に実質的に管状のオブジェクトの三次元（３Ｄ）画像を表示するための画像処理システムであって、そのパラメータ情報は、システムのユーザに対して、容易に読み取り可能であり且つ容易に利用可能である、画像処理システムを提供することである。

本発明は、３Ｄ画像における３Ｄ管状オブジェクトの３Ｄの実質的に管状表面をセグメント化するため、前記オブジェクトに関するローカル形状パラメータを評価するため及びカラー符号化方式でセグメント化された３Ｄ表面において前記ローカル形状パラメータを表示するための手段を有する画像処理システムを提供する。実質的に管状の表面は、管状オブジェクトの内側の又は外側の壁の表面であることが可能である。ローカル形状パラメータは、内側の又は外側のローカル形状パラメータ、直径の変動、ローカルな壁の厚さ、ローカルな壁の厚さの変動又は他のローカル形状パラメータであることが可能である。

３Ｄの実質的に管状のオブジェクトは、３Ｄ医療用画像で表される実質的に管状の器官であることが可能である。その管状の器官は血管であることが可能である。

セグメント化された３Ｄ表面のカラー符号化のために、管状オブジェクトのこの表面の３Ｄビューを調べる施術者は、ローカル形状パラメータ値に関連する明確な情報を迅速に得ることができる。

血管に関しては、動脈瘤は血管の一部における腫脹又は拡張である。腫脹はいずれの血管内で起こる可能性があるが、動脈において非常に一般的である。腹大動脈瘤（ＡＡＡ）は、大動脈の腹部における拡張である。これは、動脈瘤の最も一般的な種類の一つである。大動脈瘤は破裂するリスクがある。大動脈瘤が破裂するとき、それは、患者が、いわば、１、２分で内出血により死ぬ大惨事である。殆どの場合、破裂した大動脈瘤は致命的である。動脈瘤破裂のリスクは、外側の動脈瘤の大きさにより変わる。大動脈瘤が大きくなればなる程、その大動脈瘤が破裂するリスクは大きくなる。一旦、動脈瘤の大きさが６．０ｃｍ以上に増大すると、次の年に破裂するリスクは大幅に高くなる。

動脈瘤を診断する方法は、腹部の超音波スキャンによるものであり、簡便にして安全な方法である。外科手術は、動脈瘤を大きくすると考えられている。外科手術は、将来、動脈瘤が破裂しない又は他の合併症を引き起こさないようにする。外科手術の前に、殆どの患者は、より詳細に動脈瘤を検査するようにＣＴ（コンピュータ断層撮影）スキャンを行う。ＣＴは、大動脈の断面ビューを与える。

動脈瘤の形が、大動脈の直径のスムーズで連続的な増加及び減少を示さないことが見つけられた。ＡＡＡの領域においては、外側の大動脈の直径及び壁のある差の両方が、急激に及び極端に増加する一方、大動脈管腔の直径は著しく増加しない。破裂は、動脈瘤のどちらかの側の、大動脈の活発に拡大した領域と尚も標準的な領域との間の接合部の１つにおいてしばしば起こる。それ故、重要な問題は、動脈瘤の領域における大動脈壁（血栓と呼ばれる）の厚さを調べることである。

それ故、本発明の目的は、ＡＡＡの領域における血栓に関するローカルの幾何学的情報と共に大動脈の画像を表示するための医療用画像処理システムを提供することである。本発明の更なる目的は、容易に読み取り可能であり且つ使用可能である血栓に関する幾何学的情報を表示するためのそのようなシステムを提供することである。好適には、その幾何学的情報は、ローカルな血栓の厚さである。

現在までは、管状構造の直径の変動の曲面を表示することのみが、先行技術において開示されてきている。管腔の直径及び３Ｄの血栓の直径の両方の曲面の視覚化は、両方の表面間の実際の３Ｄ距離の評価を可能にしない。しかしながら、ＡＡＡ管腔の周りの血栓の異常な厚さは可能な悪性腫瘍の指標と考えられている。それ故、血栓の厚さの推定及び３Ｄにおける表示の問題を解決することは最も重要なことである。

それ故、本発明は、ＡＡＡの外側又は内側の実質的に管状の表面をセグメント化するため、及び、血栓の厚さを計算し、厚さの値とカラー符号との間のマッピングを導き出し、このカラー符号にしたがってセグメント化のＡＡＡ表面をカラー化するための画像処理手段を有する医療用画像処理システムを提供することである。

本発明のシステムは、このシステムが血栓の厚さを容易に推定し、その情報を明確に表示することを可能にする点で、ＡＡＡ医療用検査の問題を解決する。セグメント化された大動脈の外側又は内側表面のカラー符号化のために、ＡＡＡ領域におけるこの表面のビューを調べる施術者は、血栓の厚さの値に関連する明確な情報を迅速に得、血栓のどの領域が３Ｄにおいて最も厚いかを決定することさえできる。

それ故、先行技術と異なり、血栓の厚さは、対応するカラーマップを用いて、血栓（ＡＡＡの外側壁又は内側壁）のカラー符号化表面の表現において評価され、この最も重要な血栓の厚さの情報は、容易に利用可能であり且つ読み取り可能である。

動脈のような実質的に管状の器官の表面は、離間的変形可能モデルに基づいてセグメント化されることができる。その変形可能モデルは、２つのシンプレックスメッシュ、三角メッシュ又は何れの他の種類の活性輪郭モデルのどれかであることが可能である。ＡＡＡの外側表面は、血栓の厚さが何れのメッシュのポイントにおいてカラー符号化方式で利用可能であるメッシュとして表される。

非常に有意義であるにも拘わらず、カラー化されるセグメント化表面の３Ｄビューは、３Ｄにおける前記セグメント化表面の全ての側を検査するためには、一部のユーザ対話を必要とする。このことは、ＡＡＡ領域における血栓のセグメント化された３Ｄ表面に特に適用される。

本発明は、仮想円筒形表面にカラー符号化表面をマッピングするための更なる処理手段を有する画像処理システムを提供する。このことは、仮想円筒形表面にカラー化されたセグメント化表面の投影により実行される。これは、管状オブジェクトの中央線の計算と、この中央線に中心を置く仮想円筒形の生成とを有する。その画像処理システムは、ユーザが管状オブジェクトの３Ｄカラー符号化されたセグメント化表面と対応する視覚化円筒のカラー符号化表面とを視覚化することを可能にする表示手段を有する。

先行技術と異なり、管状オブジェクトの中央線をまっすぐにすることは課せられない。

好適には、画像処理システムは、面に前記表面を投影することにより仮想円筒のカラー符号化表面を展開するように処理手段を有し、その面は、仮想円筒のカラー符号化表面及び管状オブジェクトのカラー符号化されたセグメント化表面に対応してカラー符号化される。

ＡＡＡ領域における血栓の研究においては、展開された血栓のカラー符号化フラット投影は、解釈するには最も簡単であり且つ施術者にとって最も有用であることが判明した。

本発明について、以下、図を参照して詳述する。

本発明は、３Ｄ画像における３Ｄの実質的に管状のオブジェクトを前記管状オブジェクトのパラメータに関連するローカル情報と共に表示するための手段を有する画像処理システムに関する。このローカル形状パラメータは、好適には、幾何学的パラメータである。３Ｄの実質的に管状のオブジェクトの幾何学的パラメータはローカルな直径又は直径変動、オブジェクトの壁のローカルな厚さ又はローカルな厚さ変動若しくは他のローカルなパラメータであることが可能である。

本発明は、３Ｄ画像における実質的に管状のオブジェクトの実質的に管状の表面をセグメント化するため、前記オブジェクトのローカル形状パラメータを評価するため及びカラー符号化方式でセグメント化されたにローカル形状パラメータ値を表示するための手段を有する画像処理システムを提供するものである。管状表面は、管状オブジェクトの外側の又は内側の壁表面であることが可能である。

本発明は、３Ｄ画像における３Ｄの実質的に管状のオブジェクトの表面の自動セグメント化のための手段を有し、前記３Ｄオブジェクトの壁の表面に３Ｄ離間的変形可能モデルを適合させる手段を有し、そして上記幾何学的パラメータに関する情報と共にセグメント化されたオブジェクトを表示するための手段を有するそのような画像処理システムに特に関するものである。

本発明は、３Ｄ医療用画像を処理するための医療用画像処理システムに特に関する。このシステムは、血管壁のローカルな直径又はローカルな厚さ若しくは先記パラメータの変動を評価するための処理手段を有し、血管壁のローカルな幾何学的パラメータの容易に読み取り可能な情報と共に血管の画像を表示するための手段を有する。

特に、この医療用画像処理システムは、容易に読み取り可能であり且つ利用可能である方式で、ＡＡＡ及び特に血栓の厚さに関する幾何学的情報を表示するための手段を有する。

本発明にしたがって、この医療用画像処理システムは、大動脈の外側又は内側の壁をセグメント化する、血栓の厚さを評価する及びカラー符号化方式で大動脈の外側又は内側のセグメント化された表面における血栓の厚さを表示するための手段を有する。

それ故、ＡＡＡを見ている施術者は血栓の厚さに関する明確な情報を迅速に得る。３Ｄにおける表現及びカラー符号化のために、施術者は、血栓の全ての領域の厚さであって、その血栓の領域は３Ｄにおける厚さである、厚さを迅速に認識する。

この医療用画像処理システムは、血栓の外側表面又は内側表面をセグメント化するためのセグメント化手段と、血栓の厚さを計算し、厚さの値及びカラー符号に基づいてマッピングを導き出し、そしてカラー符号にしたがってセグメント化のＡＡＡ表面をカラー化するための画像処理手段とを有する。

それ故、血栓の厚さは、対応するカラーマップを用いて、カラー符号化された血栓のセグメント化表面において直接読み取られる。この血栓の厚さの最も重要な情報は、メッシュの何れの点において容易に利用可能である。

しかしながら、ユーザは、管状オブジェクトの全ての側、特に、３ＤにおいてＡＡＡの全ての側を検査するために問題点を有する。

この問題点を解決するために、このシステムは、仮想円筒にカラー符号化されたセグメント化表面をマッピングするための更なる処理手段を有する。これは、仮想円筒表面へのセグメント化メッシュの投影により実施されることが可能である。

それ故、大動脈のセグメント化された外側又は内側表面は、血栓の厚さのカラー符号化情報と共に、仮想円筒表面に投影されることが可能である。

このシステムは、管状オブジェクトの中央線の計算法を有する仮想円筒を構築するための処理手段を有する。管状オブジェクトが大動脈であるとき、そのシステムは大動脈の管腔の線を計算するための処理手段を有し、その中央線に、仮想円筒は適合される。仮想円筒は、管状オブジェクトの中央線に中心合わせされる。この中央線は、必ずしもまっすぐではない。医療用画像処理システムは、ユーザが管状オブジェクトの３Ｄカラー符号化されたセグメント化表面及び仮想円筒の対応するカラー符号化表面を視覚化することを可能にするための表示手段を有する。

このシステムは、仮想円筒のカラー符号化表面を展開し、面にこの表面を投影する更なる処理手段を有する。それ故。この面は、仮想円筒のカラー符号化表面及び管状オブジェクトのカラー符号化されたセグメント化表面に対応してカラー符号化される。

ＡＡＡを調査するとき、その面は、仮想円筒のカラー符号化表面及び血栓のカラー符号化されたセグメント化表面に対応してカラー符号化される。この展開された仮想円筒のカラー符号化フラット投影は、施術者にとって解釈するには最も簡単であり最も有用であることが判明した。そのフラットな表現を用いて、ユーザは、一見して、ＡＡＡの前方面及び後方面の血栓の厚さを評価することができる。

図１Ａは、ＡＡＡで表される腹大動脈瘤の領域において、Ａで表される大動脈である実質的に管状の器官を示している。この模式図においては、Ｈは心臓である、Ｋは腎臓であり、Ｆａ及びＦｂは大腿動脈である。図１Ｂは、大動脈Ａの標準的な部分１及びＡＡＡの領域において血栓の異常な厚さを有する部分２を模式的に示している。

取得手段１０１： 図２は、ＡＡＡ領域に関する血栓の厚さの情報を表示するように医療用アプリケーションにおける本発明の撮像システムの主処理手段を模式的に示す図である。図２を参照するに、医療用撮像システムは、ＡＡＡの領域における大動脈の３Ｄデジタル画像を取得するための取得手段１０１を有する。そのようなデジタル画像は、超音波システム、ＣＴシステム、Ｘ線装置又は当業者に既知の他のシステムにより取得されることができる。その医療用三次元（３Ｄ）デジタル画像は階調を取得することが可能である。

外側表面セグメント化手段１０２： 図２、図３Ａ及び図３Ｂを参照するに、撮像システムは、例えば、ＡＡＡの領域において大動脈の境界６を表すメッシュモデルＥＸＷを用いて大動脈の外側表面６をセグメント化するための手段を有する。

画像セグメント化技術は、好適には、活性輪郭と呼ばれる３Ｄ変形可能モデルの使用に基づいている。その変形可能モデルは、２つのシンプレックスメッシュ、三角形メッシュと呼ばれる種類か又は他の種類の活性輪郭モデルのどちらかであることが可能である。３Ｄ変形モデルを生成する何れの技術は、制限されることなく用いられることが可能である。そのセグメント化操作は、ＡＡＡの領域における３Ｄの大動脈の外側表面において３Ｄ変形モデルをマッピングすることにある。

大動脈の外側表面のセグメント化表面を表すメッシュはＥＸＴＨで表される一方、メッシュの部分は、大腿動脈Ｆａ、Ｆｂの外側表面をセグメント化するように延ばされている。

管腔セグメント化手段１０３： 図２及び図４Ａを参照するに、医療用撮像システムは、例えば、ＡＡＡの領域における管腔ＬＵＭの境界を表すメッシュモデルＩＮＷを用いる大動脈の内側表面５をセグメント化するための処理手段１０３を有する。

好適には、管腔の境界表面５をセグメント化するためのセグメント化技術は、上記の大動脈の外側表面６をセグメント化するためのセグメント化技術と同じである。

図３Ａ及び図４Ａは、大動脈の内側表面５のセグメント化表面を構成するＩＮＷで表すメッシュを示し、その大動脈の内側表面５は、管腔ＬＵＭの境界である一方、メッシュの部分は、大腿動脈Ｆａ、Ｆｂの内側表面をセグメント化するように延ばされている。

血栓厚さ計算手段１０４： 図２を参照するに、そのシステムは、血栓の厚さＴを計算するための更なる手段を有する。外側表面ＥＸＡ、ＥＸＴＨの各々の点は、血栓の厚さＴを決定するように大動脈壁の内側表面ＩＮＷまでの距離に関連付けられる。ＡＡＡの領域における厚い壁である血栓２は、図３Ａ及び図６により表されている。ＡＡＡの場合、血栓の厚さＴは、大動脈の標準的な部分１における大動脈壁の標準的な厚さより非常に重要である。また、厚さＴは、ＡＡＡの一の領域から他の領域の方に非常に変化することが可能である。

血栓厚さカラー符号化手段１０５： 図２を参照するに、本発明の撮像システムは、図３Ｂに示すように、ＥＸＡ及びＥＸＴＨにより表されている大動脈の外側のセグメント化表面のカラー符号化表現を与えるための手段１０５を有する。

外側表面ＥＸＡ、ＥＸＴＨの各々の点は、血栓の厚さＴと呼ばれる内側表面ＩＮＷまでの距離に関連付けられ、このとき、カラー符号化される。図３Ｂにおいては、標準的な領域１における大動脈壁の厚さのカラー符号化表現はＣＣＡで表され、ＡＡＡ領域２における血栓の厚さのカラー符号化表現はＣＣＴＨで表される。カラー基準表示は、図３Ｂに示すように、大動脈の３Ｄビューの検査により血栓の厚さをユーザが迅速に決定することを可能にする。

セグメント化表面のみを認識する血栓厚さ評価の問題点： 内側壁５、血栓２及び外側壁６を示す図３Ａを参照するに、３Ｄにおける管腔／血栓及び血栓／壁の接合の両方を直接視覚化することは、透視投影効果のために、両方の表面の間の実際の３Ｄ距離の評価を可能にしない。

カラー符号化された外側表面の有利点： それに代えて、図３Ｂを参照するに、血栓ＣＣＴＨのカラー符号化表面表現において、血栓の厚さＴは、対応するカラー基準マップを認識して、容易に評価される。それ故、本発明にしたがって、図３Ｂのビューは、図３Ａの問題点を解決することを可能にする。

３Ｄビューの問題点：前方及び後方面は一緒には視認されない： 非常に重要であるにも拘わらず、図３Ｂのビューは、ＡＡＡの全ての側を検査するためにユーザとの特定の対話を必要とする。特に、図５Ａ及び図５Ｃに示すように、ＡＡＡの前方及び後方側を同時に視覚化することは可能でない。本発明の撮像システムは、仮想円筒ＣＹＬにそれを先ず投影することによりカラー符号化されたセグメント化表面ＣＣＴＨを展開する方法を提供することにより、次いで、図５Ｂに示すようなカラー符号化２Ｄ投影マップＣＣＰを形成するための円筒を展開することにより、この問題点を解決するための更なる手段を有する。

管腔中央線生成のための手段１０６： 図２及び図４Ａを参照するに、撮像システムは、３Ｄ経路１１の生成のための経路追跡手段１０６を有する。この３Ｄ経路は、有利であることに、大動脈の管腔ＬＵＭの中央線ＣＴＬであることが可能である。経路追跡ツールは、当業者には既に知られていて、管腔ＬＵＭの中央線ＣＴＬについての順序付けられた点の集合を決定するように用いられることが可能である。図４Ａは、管腔セグメント化から抽出される中央線ＴＬを示している。この中央線は、それ故、仮想円筒１２の中心として用いられる。

中心合わせされた円筒を生成するための手段１０７： 図２及び図４Ｂを参照するに、撮像システムは、この中央線１１に中心合わせされた仮想円筒１２を生成するための手段１０７を有する。この中央線は適合される円筒のスケルトンとして用いられる。仮想円筒１２の直径Ｄは、好適には、大動脈の内側表面５又は外側表面６の直径と同じオーダーである。例えば、仮想円筒の直径Ｄは、図６に示すように、内側表面の直径の値と外側表面の直径の値との間にあることが可能である。

円筒表面に血栓の外側表面を投影するための手段１０８： 図２を参照するに、撮像システムは、仮想円筒の外側表面ＣＹＬに血栓のカラー符号化されたセグメント化外側表面ＣＣＡ、ＣＣＴＨを投影するための手段１０８を有する。それらのセグメント化外側表面ＣＣＡ、ＣＣＴＨの各々のカラー符号化点は仮想円筒の外側表面の点に関連付けられる。それ故、仮想円筒の外側表面ＣＹＬ仮想円筒の外側表面は血栓の厚さＴのカラー符号表現を示す。

他の実施形態： カラー符号化方式で大動脈のセグメント化外側表面に血栓の厚さの情報を表現することに代えて、ユーザは、大動脈のセグメント化内側表面にこの情報を表現することを選択することが可能である。しかしながら、セグメント化外側表面は更に正確な情報を与えることが可能である。

また、カラー符号化方法において大動脈のセグメント化外側又は内側表面に血栓の厚さの情報を表現することに代えて、ユーザは、例えば、内側又は外側のローカルな直径、厚さの変動若しくは直径又は他のパラメータの変動のような他の情報を表すことを選択することが可能である。

更に一般に、厚さ又は直径以外の情報が計算され、例えば、勾配の計算により与えられる厚さの変動又は直径の変動、若しくはローカルな歪み値又は延伸性値のような管状器官のセグメント化された外側及び／又は内側表面にカラー符号化されることが可能である。実質的に円筒形の器官の外側又は内側壁表面に先ずカラー符号化された何れの情報は、仮想円筒に更に投影される。

それ故、選択されたパラメータ情報と共にセグメント化された大動脈の外側表面を円筒表面に投影することに代えて、ユーザは、同じ又は他のカラー符号化情報と共にセグメント化された大動脈壁の内側表面を投影することを選択することが可能である。表面の直径のような情報を投影することは、この表面を更に適切に検査することを可能にする。

内側表面に関する情報を投影することはまた、例えば、管腔、気管、気管支のような他の管状器官を特に対象とすることが可能である。特定の場合、内側及び外側のセグメント化表面の両方は、それぞれの可能円筒への更なる投影についてのカラー符号化情報を与えられることが可能である。

面に展開された円筒表面を投影するための手段１０９： 更に、そのシステムは、仮想円筒を展開するための更なる手段１０９を有する。この円筒は、所定の基準、例えば、図５Ｂに示すような、投影マップと呼ばれる２Ｄマップをもたらす脊椎の位置を所定の基準から展開される。ＣＣＰで表されているこの２Ｄマップは、ＡＡＡの血栓の厚さＴと共にカラー符号化される。

投影マップは、カラー符号化情報としての血栓の厚さＴばかりでなく、血栓が壊れる可能性がある位置を評価するために有用である厚さの微分（厚さの変化率に対応する）のような、何れの他の情報を表示するように用いられることが可能である。

投影マップはまた、上記のような内側壁に関する情報を表示するために用いられることが可能である。

図５Ｂにおいて、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４、Ａｒ５及びＡｒ６で表された矢印は、図５Ａの前方面、図５Ｃの後方面及び投影マップＣＣＰの間の対応するカラー符号化領域を示している。

図６は、管腔ＬＵＭと、中央線１１ ＣＴＬと、他の表面ＣＹＬ仮想円筒の外側表面がカラー符号化された血栓の厚さＣＣＴの投影された表現を有する直径Ｄを有する仮想円筒１２と、メッシュＩＮＷを有する大動脈内側壁又は管腔の境界５と、血栓の厚さＴを有するＣＣＴにしたがってカラー符号化されたメッシュＥＸＷを有する大動脈外側壁とを示す大動脈の長手方向の軸ｚに沿った大動脈及び血栓の断面ｘ、ｚである。

医療用可視化システム及び装置
上記ステップは、本発明の観察システムにより実行される。図７は、本発明にしたがった画像観察システムに組み合わされた医療用検査装置の実施形態の基本構成を示している。医療用検査装置５０は、患者が横になるベッド５１又は撮像装置に対して患者を位置付けるための他の要素を有することが可能である。医療用撮像装置５０は、ＣＴスキャナ又は、例えば、ｘ線又は超音波装置のような他の医療用撮像装置であることが可能である。装置５０により生成される画像データは、汎用コンピュータのようなデータ処理手段７０を有する画像処理システムに供給される。データ処理手段７０は、典型的には、ユーザがそのシステムと対話することができるように、ユーザが操作可能であるキーボード７２、マウス７１又はポインティング装置のような入力装置及びモニタ６０のような表示装置に関連付けられている。データ処理手段７０は、本発明にしたがって医療用画像データを処理するようにプログラムされている。特に、データ処理手段７０は、本発明を実行するように計算手段及びメモリ手段を有する。本発明を実行するように予めプログラムされた命令を有するコンピュータプログラムプロダクトをまた、実施することが可能である。

図及びそれらの図の上記の説明は本発明を限定するものではなく、例示するものである。同時提出の特許請求の範囲における範囲に網羅される多くの代替の実施形態があることは明らかである。更に、本発明は、表示のために画像データを生成することについて説明したが、本発明は、表示装置における表示及びプリンティングを有する画像データの視覚化の実質的に何れの形をカバーするように意図されているが、それに限定されるものではない。

腹大動脈瘤を示す図である。 腹大動脈瘤を示す図である。 本発明の処理手段を示す図である。 大動脈の管腔及び大動脈の血栓のメッシュ表現である。 ＡＡＡの領域の大動脈のセグメント化表面における血栓の厚さのカラー符号化表現である。 推定される中央線と共に大動脈のセグメント化管腔メッシュ表現を示す図である。 中央線から生成された３Ｄ仮想円筒を有する管腔の３Ｄ表現を示すである。 第１方向におけるＡＡＡの領域の大動脈のセグメント化表面における血栓の厚さのカラー符号化表現である。 展開及び平坦化された仮想円筒におけるカラー符号化された血栓の厚さの投影である。 逆の方向におけるＡＡＡの同じ領域の大動脈のセグメント化表面における血栓の厚さのカラー符号化表現である。 大動脈の管腔、大動脈の血栓、管腔の中央線及び長手方向の軸に沿った仮想円筒の模式的断面を示す図である。 本発明を実行するための手段を有する観察システムを有する医療用装置を示す図である。

Claims (9)

1. 壁により制限された管腔を構成する三次元（３Ｄ）の実質的に管状構造の３Ｄ画像を処理するための、そして前記管状構造のローカル形状パラメータに関する情報を有する前記管状構造の二次元（２Ｄ）カラー符号化マップを表示するための画像処理システムであって： 前記管状構造の３Ｄの実質的に管状の表面をセグメント化し、前記管状構造の複数のローカル形状パラメータを評価し、そして前記ローカル形状パラメータの値とカラー符号との間のマッピングを導き出す処理手段；
   ３Ｄ仮想円筒を生成し、同じカラー符号によりカラー化された前記３Ｄ仮想円筒の表面にカラー符号化３Ｄセグメント化の表面を投影し、前記同じカラー符号によりカラー化された２Ｄカラー符号化マップに前記３Ｄ仮想円筒の表面を投影するための処理手段；及び 前記カラー符号によりカラー化された領域と共に前記２Ｄカラー符号化マップを、前記領域において前記ローカル形状パラメータを示すように、表示する表示手段；
   を有する画像処理システムであって、
   前記ローカル形状パラメータは、前記３Ｄの実質的に管状の構造の、前記３Ｄの実質的に管状の器官の又は前記のＡＡＡ領域における大動脈血栓の壁の厚さ、前記壁の内径又は外径、若しくは前記内径又は外径の変化である；
   画像処理システム。
2. 請求項１に記載の画像処理システムであって、前記３Ｄ管状構造は３Ｄ医療用画像で表現される３Ｄの実質的に管状の器官である、画像処理システムは：
   前記器官の３Ｄ外側表面又は内側表面をセグメント化し、前記器官のローカル形状パラメータを評価し、前記ローカル形状パラメータの値とカラー符号との間のマッピングを導き出す処理手段；及び
   前記カラー符号によりカラー化された領域において前記ローカル形状パラメータの値を示すように、前記領域と共に前記２Ｄカラー符号化マップを表示する表示手段；
   を有する画像処理システム。
3. 請求項２に記載の画像処理システムであって、腹部大動脈瘤（ＡＡＡ）及び腹部大動脈瘤領域内の３Ｄ大動脈血栓を調べ、腹部大動脈瘤領域内の３Ｄ大動脈の３Ｄ画像を処理し、前記３Ｄ大動脈血栓に関する情報を有する前記３Ｄ大動脈の２Ｄカラー符号化マップを表示するための、画像処理システムであり：
   前記ＡＡＡ領域において前記３Ｄ大動脈の３Ｄ外側又は内側表面をセグメント化し、前記ＡＡＡ領域において前記３Ｄ大動脈の前記大動脈血栓に関するローカル形状パラメータを評価し、前記大動脈血栓のパラメータ値とカラー符号との間のマッピングを導き出す処理手段；及び
   前記カラー符号によりカラー化された領域において前記大動脈血栓のローカル形状パラメータを示すように、前記領域と共に前記２Ｄカラー符号化マップを表示するための表示手段；
   を有する画像処理システム。
4. 請求項１に記載の画像処理システムであって、前記仮想円筒を生成するために、管状オブジェクトの長手方向の軸に沿って、３Ｄ経路と呼ばれる順序点の集合を抽出する追跡手段と、前記３Ｄ経路により中心合わせされた前記仮想円筒を生成する処理手段とを有する、画像処理システム。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像処理システムであって、前記の３Ｄの実質的に管状の構造の、前記３Ｄの実質的に管状の器官の又は前記のＡＡＡ領域における大動脈血栓の３Ｄの外側の壁表面及び／又は３Ｄの内側の壁表面をセグメント化する手段は、活性輪郭と呼ばれる３Ｄ変形可能モデルを用いることを有する、画像処理システム。
6. 請求項５に記載の画像処理システムであって、前記３Ｄ変形可能モデルは２つのシンプレックスメッシュ又は三角形メッシュと呼ばれる種類のものである、画像処理システム。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像処理システムであって、前記の壁の厚さ又は血栓の厚さを評価する手段は、前記の壁の外側表面の点と前記の壁の内側表面の関連する点との間の距離を計算する計算手段を有する、画像処理システム。
8. 実質的に管状の部分を有する体の器官の三次元画像を得る手段と、請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像処理システムとを有する医療用検査装置。
9. 請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像処理システムを動作させる命令の集合を有するコンピュータプログラム。

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