JP5009391B2 - 診断支援装置、診断支援プログラムおよび診断支援方法 - Google Patents
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Description
図1は、ワークステーションに診断支援プログラムをインストールすることにより実現された診断支援装置の概略構成を示す図である。同図が示すように、診断支援装置1は、標準的なワークステーションの構成として、CPU2、メモリ3およびストレージ4を備えている。また、診断支援装置1には、ディスプレイ5と、マウス6等の入力装置が接続されている。
(i)壁移動量:心臓の拡張期と収縮期の壁の位置の変位を示す値
(ii)壁厚変化量:拡張期と収縮期の心筋の厚さの差
(iii)壁厚増加率:壁厚変化量と拡張期の壁厚の比を示す値
(iv)壁運動量:拡張期と収縮期の心室径の差を示す値
等、心拍運動が正常か否かを示す評価値であるときは、指標値として、LAD支配領域、LCX支配領域、RCA支配領域の領域ごとに、各領域に含まれる評価値の平均値を算出する。平均値は単純平均でもよいし、例えば冠動脈からの距離を重み付けとする加重平均等でもよい。
(v)駆出率:1回の収縮で拍出される血液の量と心臓の拡張期の容量の比を示す値
であるときは、LAD支配領域とLCX支配領域を合わせた領域(以下、LCA支配領域)と、RCA支配領域の、2つの領域について、各領域に含まれる評価値の最小値を求める。
前述のとおり、三次元機能画像8が表す評価値としては、壁厚のように1つの三次元形態画像から算出される評価値がある。一方、壁移動量、壁厚変化量、駆出率のように、複数の時系列な三次元形態画像を解析することにより算出される評価値もある。実施形態1の診断支援装置1は、冠動脈支配領域の推定の基準となるLAD領域、LCX領域、RCA領域を、1つの三次元形態画像から抽出している。三次元機能画像の評価値が、壁厚のように1つの三次元形態画像から算出される評価値であるときは、冠動脈抽出処理14および冠動脈支配領域推定処理15を、機能画像の生成に用いられた三次元形態画像と同じ三次元形態画像を用いて行うことにより、各支配領域を正確に推定することができる。
上記各実施形態では、三次元形態画像7から抽出された冠動脈領域を基準として、三次元形態画像7の中で冠動脈支配領域を推定しており、指標値も三次元形態画像7を構成する評価値を用いて算出している。これに対し、他の形態として、冠動脈像ブルズアイ画像を生成した後に、冠動脈像ブルズアイ画像の中で冠動脈支配領域を推定し、冠動脈像ブルズアイ画像を構成する評価値を用いて指標値を算出する形態も考えられる。
5 ディスプレイ、 6 マウス、
7 三次元形態画像、 8 三次元機能画像
19 左心室と心筋の境界、 20 心臓の外壁、
21 冠動脈、 22 冠動脈の中心線、
23 冠動脈支配領域と非支配領域の境界、
24a,b,c 冠動脈支配領域、 25 非支配領域、
26 指標値、27 重ね合わせ画像、
28 冠動脈支配領域と非支配領域の関係図
LCA 左冠動脈、 LAD 左前下行枝、 LCX 左回旋枝、 RCA 右冠動脈
V1〜VNt 位相別三次元形態画像、 H1〜HNt 位相別心臓領域、
C1〜CNt 位相別冠動脈領域、 R1〜R3 位相別冠動脈支配領域、
Claims (14)
- 臓器の機能を評価するための評価値を臓器の形状に合わせて三次元的に配列した三次元機能画像と、前記臓器の構造を三次元的に表した三次元形態画像とを記憶する画像記憶手段と、
前記三次元形態画像から前記臓器を支配する一または複数の血管を表す一または複数の血管領域を抽出する血管領域抽出手段と、
前記各血管領域を基準として重なりが生じない範囲で所定の幅ずつ領域を広げていくことにより、それぞれ、当該血管により支配される血管支配領域を推定するとともに、該血管支配領域以外の領域を非支配領域と推定する血管支配領域推定手段と、
前記三次元機能画像を構成する評価値を解析することにより診断の指標となる指標値を算出する手段であって、前記指標値を前記非支配領域に含まれる評価値を用いずに算出する指標値算出手段と、
前記指標値算出手段により算出された指標値を出力する出力制御手段とを備えたことを特徴とする診断支援装置。 - 前記血管領域抽出手段が、前記三次元形態画像から、枝分かれした血管を表す領域であって、Nb本(Nbは1以上の整数)の主要分枝領域により構成される血管領域を抽出し、
前記血管支配領域推定手段が、前記血管領域を構成するNb本の主要分枝領域のそれぞれを基準として、当該主要分枝領域が表す主要分枝により支配される血管支配領域を推定するとともに、該血管支配領域以外の領域を非支配領域と推定することを特徴とする請求項1記載の診断支援装置。 - 前記画像記憶手段が、一の臓器について、該臓器の異なる位相における構造をそれぞれ表すNt個(Ntは2以上の整数)の三次元形態画像を記憶するときに、
前記血管領域抽出手段が、前記Nt個の三次元形態画像のそれぞれから、前記血管領域を抽出し、
前記血管支配領域推定手段が、
抽出されたNt個の血管領域について、それぞれ、当該血管領域を構成するNb本の主要分枝領域のそれぞれを基準として、当該主要分枝領域が表す血管により支配される位相別血管支配領域を推定し、
前記Nb本の主要分枝領域について、それぞれ、前記Nt個の血管領域から推定された前記Nt個の位相別血管支配領域の積領域または和領域を求め、該積領域または和領域を当該主要分枝領域が表す血管が支配する血管支配領域と推定することを特徴とする請求項2記載の診断支援装置。 - 前記指標値算出手段は、前記血管支配領域が前記Nt個の位相別血管支配領域の和領域であるときは、前記三次元機能画像を構成する評価値に対し、前記位相別血管支配領域の重なり数に応じた重み付けをすることを特徴とする請求項3記載の診断支援装置。
- 前記血管支配領域推定手段は、前記血管領域が2以上の主要分枝領域により構成されるときは、一の血管支配領域が他の血管支配領域と重ならないように、前記各血管支配領域を推定することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の診断支援装置。
- 前記血管支配領域推定手段は、前記血管支配領域の幅が、前記血管が太いところほど広くなるように、前記血管支配領域を推定することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の診断支援装置。
- 前記指標値算出手段は、前記血管領域が2以上の主要分枝領域により構成されるときは、各主要分枝領域から推定された2以上の血管支配領域について、それぞれ、前記指標値を算出することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の診断支援装置。
- 前記指標値算出手段が、前記指標値として、前記血管支配領域に含まれる評価値の平均値、最小値、最大値のうち少なくとも1つを算出するものであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の診断支援装置。
- 前記三次元機能画像および前記三次元形態画像のそれぞれについてブルズアイ画像を生成する、ブルズアイ画像生成手段をさらに備え、
前記出力制御手段が、表示装置の画面に、前記三次元機能画像のブルズアイ画像と前記三次元形態画像のブルズアイ画像とを重畳表示するとともに、前記指標値算出手段により算出された指標値を前記画面に表示することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の診断支援装置。 - 前記血管支配領域推定手段が、さらに、前記推定した血管支配領域を表示装置の画面に表示し、該画面に対して行われたユーザの操作を検出し、検出された操作に基づいて前記血管支配領域を更新することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項記載の診断支援装置。
- 前記血管領域抽出手段が、さらに、前記抽出した血管領域を表示装置の画面に表示し、該画面に対して行われたユーザの操作を検出し、検出された操作に基づいて前記抽出した血管領域を修正し、
前記血管支配領域推定手段が、前記血管領域の修正が行われたときには、修正された血管領域に基づいて、前記血管支配領域および非支配領域を推定することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項記載の診断支援装置。 - 前記臓器は心臓であり、前記血管は冠動脈であることを特徴とする、請求項1から11のいずれか1項記載の診断支援装置。
- コンピュータを、
臓器の機能を評価するための評価値を臓器の形状に合わせて三次元的に配列した三次元機能画像と、前記臓器の構造を三次元的に表した三次元形態画像とが記憶された記憶媒体から、前記三次元機能画像および前記三次元形態画像を読み出す画像取得手段、
前記三次元形態画像から前記臓器を支配する一または複数の血管を表す一または複数の血管領域を抽出する血管領域抽出手段、
前記各血管領域を基準として重なりが生じない範囲で所定の幅ずつ領域を広げていくことにより、それぞれ、当該血管のみにより支配される血管支配領域を推定するとともに、該血管支配領域以外の領域を非支配領域と推定する血管支配領域推定手段、
前記三次元機能画像を構成する評価値を解析することにより診断の指標となる指標値を算出する手段であって、前記指標値を前記非支配領域に含まれる評価値を用いずに算出する指標値算出手段、および
前記指標値算出手段により算出された指標値を出力する出力制御手段として機能させることを特徴とした診断支援プログラム。 - 臓器の機能を評価するための評価値を臓器の形状に合わせて三次元的に配列した三次元機能画像と、前記臓器の構造を三次元的に表した三次元形態画像とが記憶された記憶媒体から、前記三次元機能画像および前記三次元形態画像を読み出す画像取得処理、
前記三次元形態画像から前記臓器を支配する一または複数の血管を表す一または複数の血管領域を抽出する血管領域抽出処理、
前記各血管領域を基準として重なりが生じない範囲で所定の幅ずつ領域を広げていくことにより、それぞれ、当該血管のみにより支配される血管支配領域を推定するとともに、該血管支配領域以外の領域を非支配領域と推定する血管支配領域推定処理、
前記三次元機能画像を構成する評価値を解析することにより診断の指標となる指標値を算出する処理であって、前記指標値を前記非支配領域に含まれる評価値を用いずに算出する指標値算出処理、および
前記指標値算出処理において算出された指標値を出力する出力制御処理を、一または複数のコンピュータにより実行する診断支援方法。
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