JP5670145B2 - Medical image processing apparatus and control program - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、心臓に対するカテーテル治療等の支援を目的とした医用画像処理装置及び制御プログラムに関する。   Embodiments described herein relate generally to a medical image processing apparatus and a control program for the purpose of assisting catheter treatment or the like for the heart.

医用画像診断は、近年のコンピュータ技術の発展に伴って実用化されたX線CT装置やMRI装置等によって急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。特に、X線CT装置やMRI装置では、生体情報の検出ユニットや演算処理ユニットの高速化及び高性能化により画像データのリアルタイム表示が可能となり、更に、3次元的な画像情報(ボリュームデータ)の収集やこのボリュームデータを用いた3次元画像データやMPR(Multi Planar Reconstruction)画像データ等の生成/表示が容易となったため、例えば、心房中隔欠損等の疾患部に対しても治療方針の決定に有効な形態学的画像情報を提供することが可能となった。   Medical image diagnosis has made rapid progress with X-ray CT apparatuses, MRI apparatuses, and the like that have been put into practical use with the recent development of computer technology, and is indispensable in today's medical care. In particular, X-ray CT apparatuses and MRI apparatuses enable real-time display of image data by increasing the speed and performance of a biological information detection unit and arithmetic processing unit, and further provide three-dimensional image information (volume data). Since the collection and generation / display of 3D image data using this volume data and MPR (Multi Planar Reconstruction) image data have become easier, for example, the treatment policy can be determined for a diseased part such as an atrial septal defect. It is possible to provide effective morphological image information.

ところで、心房中隔や心室中隔の欠損孔に対するカテーテル治療の11つとして、閉鎖栓を欠損孔の適切な位置に留置する治療があり、このような治療に使用される治療用カテーテルの挿入及び閉鎖栓の留置は、カテーテルが挿入された心臓領域に対するX線撮影によって収集されるX線画像データの観察下にて行なわれる。   By the way, as eleven of the catheter treatments for the defect holes of the atrial septum and the ventricular septum, there is a treatment in which an obturator is placed at an appropriate position of the defect hole, and insertion of a treatment catheter used for such treatment and The placement of the closure plug is performed under observation of X-ray image data collected by X-ray imaging of the heart region where the catheter is inserted.

しかしながら、上述のX線撮影によって得られる2次元のX線画像データでは、特に、奥行き方向におけるカテーテル先端部と欠損孔との位置関係を正確に把握することが困難なため、近年では、X線CT装置やMRI装置等の他の医用画像診断装置によって予め収集されたボリュームデータに基づく3次元画像データとリアルタイムで収集されるX線画像データとを並列表示あるいは合成表示させて観察することによりカテーテル治療に有効な医療情報を収集する方法が開発され、上述の3次元画像データとX線画像データとを合成する際の位置合わせを短時間で行なうことが可能なデータ処理方法も提案されている。   However, in the recent two-dimensional X-ray image data obtained by X-ray imaging, in particular, it is difficult to accurately grasp the positional relationship between the distal end of the catheter and the defect hole in the depth direction. Catheter by observing three-dimensional image data based on volume data collected in advance by another medical image diagnostic apparatus such as a CT apparatus or an MRI apparatus and X-ray image data collected in real time in parallel display or composite display. A method of collecting medical information effective for treatment has been developed, and a data processing method capable of performing alignment in a short time when combining the above-described three-dimensional image data and X-ray image data has also been proposed. .

特開2010−29641号公報JP 2010-29641 A

X線診断装置によりリアルタイムで収集されるX線画像データと予め収集されたボリュームデータに基づく3次元画像データとを並列表示あるいは合成表示する従来の方法は、静止している治療対象部位に対しては有効な手段となり得るが、例えば、心房中隔や心室中隔に存在する欠損孔のように大きな拍動性移動を有する治療対象部位に対しては必ずしも有効ではなく、特に、カテーテル先端部が心腔内壁に接触した場合には心内膜等に対して損傷を与え、更に、心房中隔や心室中隔を穿孔する危険性を有している。   A conventional method of displaying X-ray image data collected in real time by an X-ray diagnostic apparatus and three-dimensional image data based on pre-collected volume data in parallel or synthetically displays a stationary treatment target site. Can be effective means, for example, it is not necessarily effective for a treatment target site having a large pulsatile movement such as a defect hole existing in an atrial septum or a ventricular septum. When contacting the inner wall of the heart chamber, the endocardium and the like are damaged, and there is a risk of perforating the atrial septum and the ventricular septum.

本開示は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、患者の体内に挿入されたカテーテル等の血管内デバイス(以下では、これらを総称してカテーテルと呼ぶ。)による診断あるいは治療を安全かつ正確に実行させる精度の高いナビゲーション画像データの生成とその表示を可能とする医用画像処理装置及び制御プログラムを提供することにある。   The present disclosure has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is diagnosis by an intravascular device such as a catheter or the like (hereinafter collectively referred to as a catheter) inserted into a patient's body. Another object of the present invention is to provide a medical image processing apparatus and a control program capable of generating and displaying highly accurate navigation image data for safely and accurately performing treatment.

上記課題を解決するために、本実施形態の医用画像処理装置は、患者から予め収集されたボリュームデータに基づいて、心腔内に挿入されたカテーテル先端部に対する安全領域、心腔壁の欠損孔に対する前記カテーテル先端部の好適な挿入方向あるいは挿入タイミングの少なくとも何れかをナビゲーションデータとして生成するナビゲーションデータ生成手段と、前記カテーテル先端部が挿入された前記患者に対するX線撮影によって収集されるX線画像データに前記ナビゲーションデータを重畳してナビゲーション画像データを生成するナビゲーション画像データ生成手段と、前記ナビゲーション画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, the medical image processing apparatus according to the present embodiment is based on volume data collected in advance from a patient, a safety region for a catheter tip inserted into the heart chamber, and a defect hole in the heart chamber wall. Navigation data generating means for generating at least one of a suitable insertion direction or insertion timing of the catheter tip with respect to the patient as navigation data, and an X-ray image collected by X-ray imaging of the patient into which the catheter tip is inserted A navigation image data generation unit that generates navigation image data by superimposing the navigation data on data, and a display unit that displays the navigation image data are provided.

本実施形態における医用画像処理装置の全体構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing the overall configuration of a medical image processing apparatus in the present embodiment. 本実施形態における心腔内壁の検出方法を説明するための図。The figure for demonstrating the detection method of the inner wall of the heart chamber in this embodiment. 本実施形態の安全領域設定部による安全領域の設定方法を示す図。The figure which shows the setting method of the safe area | region by the safe area | region setting part of this embodiment. 本実施形態の安全挿入方向設定部によって設定される安全挿入方向を説明するための図。The figure for demonstrating the safe insertion direction set by the safe insertion direction setting part of this embodiment. 本実施形態における安全挿入期間の設定方法を説明するための図。The figure for demonstrating the setting method of the safe insertion period in this embodiment. 本実施形態の医用画像処理装置が備える安全性判定部の具体的な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the specific structure of the safety determination part with which the medical image processing apparatus of this embodiment is provided. 本実施形態の挿入方向判定部による安全性の判定方法を説明するための図。The figure for demonstrating the determination method of the safety | security by the insertion direction determination part of this embodiment. 本実施形態のナビゲーションデータ生成部によって生成されるナビゲーションデータの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the navigation data produced | generated by the navigation data production | generation part of this embodiment. 本実施形態におけるナビゲーション画像データの生成/表示手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the production | generation / display procedure of the navigation image data in this embodiment. 本実施形態におけるナビゲーションデータの変形例を示す図。The figure which shows the modification of the navigation data in this embodiment. 本実施形態におけるナビゲーションデータの変形例を示す図。The figure which shows the modification of the navigation data in this embodiment. 本実施形態におけるナビゲーション画像データの変形例を示す図。The figure which shows the modification of the navigation image data in this embodiment.

以下、図面を参照して本開示の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.

以下に述べる本実施形態の医用画像処理装置では、別途設置された医用画像診断装置によって予め収集された時系列的なボリュームデータと心房中隔欠損孔の治療を目的として右心房内にカテーテル先端部が挿入された心臓領域に対するX線撮影により略リアルタイムで収集されるX線画像データとに基づいて、カテーテル先端部に対する安全領域、安全挿入方向及び安全挿入期間を設定する。次いで、これらの設定情報と前記X線画像データに示されたカテーテル先端部の位置情報とに基づいて右心房内に挿入されているカテーテル先端部の安全性を判定し、この判定結果に基づいて生成したナビゲーションデータを前記X線画像データに重畳して表示部に表示する。   In the medical image processing apparatus of the present embodiment described below, the distal end of the catheter in the right atrium for the purpose of treating time-series volume data and atrial septal defect holes collected in advance by a separately installed medical image diagnostic apparatus. Based on the X-ray image data collected in substantially real time by X-ray imaging of the heart region into which the catheter is inserted, a safe region, a safe insertion direction, and a safe insertion period for the catheter tip are set. Next, the safety of the catheter tip inserted into the right atrium is determined based on the setting information and the position information of the catheter tip shown in the X-ray image data, and based on the determination result The generated navigation data is superimposed on the X-ray image data and displayed on the display unit.

尚、以下に述べる実施形態では、心房中隔欠損の治療を目的として右心房内に治療用のカテーテルを挿入する場合について述べるが、治療対象部位は心房中隔欠損に限定されるものではなく、例えば、心室中隔欠損等の他の疾患部であっても構わない。   In the embodiment described below, a case where a treatment catheter is inserted into the right atrium for the purpose of treating an atrial septal defect is described, but the treatment target site is not limited to an atrial septal defect, For example, it may be another diseased part such as a ventricular septal defect.

(装置の構成)
以下、本実施形態における医用画像処理装置の構成と機能につき図1乃至図8を用いて説明する。尚、図1は、医用画像処理装置の全体構成を示すブロック図であり、図6は、この医用画像処理装置が備える安全性判定部の具体的な構成を示すブロック図である。
(Device configuration)
Hereinafter, the configuration and functions of the medical image processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of the medical image processing apparatus, and FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration of a safety determination unit provided in the medical image processing apparatus.

図1に示す本実施形態の医用画像処理装置100は、別途設置されたX線CT装置やMRI装置等の医用画像診断装置から図示しないネットワークあるいは記憶媒体を介して供給される時系列的な複数心拍時相の3次元画像情報(以下では、ボリュームデータと呼ぶ。)に基づいてナビゲーションデータを生成するナビゲーションデータ生成部1と、得られたナビゲーションデータを別途設置されたX線診断装置から略リアルタイムで供給される当該患者のX線画像データに重畳してナビゲーション画像データを生成するナビゲーション画像データ生成部2と、ナビゲーション画像データを表示する表示部3と、患者情報や各種コマンド信号の入力等を行なう入力部4と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部5を備えている。   A medical image processing apparatus 100 of the present embodiment shown in FIG. 1 includes a plurality of time-series data supplied from a separately installed medical image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus via a network or storage medium (not shown). The navigation data generation unit 1 that generates navigation data based on the three-dimensional image information (hereinafter referred to as volume data) of the heartbeat time phase, and the obtained navigation data from a separately installed X-ray diagnostic apparatus in substantially real time. The navigation image data generation unit 2 that generates navigation image data superimposed on the X-ray image data of the patient supplied in step S3, the display unit 3 that displays navigation image data, and input of patient information and various command signals An input unit 4 for performing and a system control unit 5 for controlling the above-mentioned units in an integrated manner are provided.

次に、ナビゲーションデータ生成部1が有する各ユニットの構成と機能について説明する。このナビゲーションデータ生成部1は、上述の医用画像診断装置から供給されるボリュームデータを保存するボリュームデータ記憶部11と、カテーテル先端部が挿入される右心房の心腔内壁を上述のボリュームデータを用いて検出する心腔内壁検出部12と、各心拍時相における心腔内壁の検出結果に基づいてカテーテル先端部に対する安全領域を設定する安全領域設定部13と、前記心腔内壁の検出結果に基づいて当該患者の心房中隔に存在する欠損孔(心房中隔欠損)を検出する欠損孔検出部14と、検出された欠損孔の位置及び形状と後述の位置情報変換部19から供給されるカテーテル先端部の位置情報とに基づいてカテーテル先端部に対する安全挿入方向を設定する安全挿入方向設定部15と、各心拍時相における欠損孔の位置情報に基づいて前記欠損孔に対するカテーテル先端部の安全挿入期間を設定する安全挿入期間設定部16を備えている。   Next, the configuration and function of each unit included in the navigation data generation unit 1 will be described. The navigation data generation unit 1 uses the volume data storage unit 11 for storing volume data supplied from the medical image diagnostic apparatus described above and the inner wall of the right atrium into which the catheter tip is inserted, using the volume data described above. Based on the detection result of the inner wall of the heart chamber, the safety region setting unit 13 for setting the safety region for the catheter tip based on the detection result of the inner wall of the heart chamber in each heartbeat time phase, and the detection result of the inner wall of the heart chamber. A defect hole detection unit 14 for detecting a defect hole (atrial septal defect) existing in the atrial septum of the patient, and a catheter supplied from the position and shape of the detected defect hole and a position information conversion unit 19 to be described later A safe insertion direction setting unit 15 that sets a safe insertion direction with respect to the catheter tip based on the position information of the tip, and the position of the defect hole in each heartbeat time phase And a safety insertion period setting unit 16 for setting a safety insertion period of the catheter tip relative to the deficient hole based on the distribution.

更に、ナビゲーションデータ生成部1は、別途設置されたX線診断装置から供給される当該患者のX線画像データに示されているカテーテル先端部の位置情報(位置及び方向)を検出する先端部位置情報検出部17と、同一心拍時相において収集された上述のボリュームデータとX線画像データとの位置ズレを検出する位置ズレ検出部18と、位置ズレの検出結果に基づいてカテーテル先端部のX線画像データにおける位置情報をボリュームデータにおける位置情報へ変換する位置情報変換部19と、カテーテル先端部に対する上述の安全領域、安全挿入方向及び安全挿入期間とボリュームデータにおけるカテーテル先端部の位置情報とに基づいて心腔内に挿入されたカテーテル先端部に対する安全性を判定する安全性判定部20と、安全領域に基づいて安全領域ガイドを生成する安全領域ガイド生成部21と、安全挿入方向及び安全性判定結果に基づいて安全挿入ガイドを生成する安全挿入ガイド生成部22を備えている。   Further, the navigation data generation unit 1 detects the position information (position and direction) of the catheter tip indicated in the X-ray image data of the patient supplied from an X-ray diagnostic apparatus installed separately. An information detection unit 17, a position shift detection unit 18 that detects a position shift between the volume data and the X-ray image data collected in the same heartbeat time phase, and an X at the distal end of the catheter based on the detection result of the position shift. The position information conversion unit 19 that converts the position information in the line image data into the position information in the volume data, the above-described safety region, safe insertion direction and safe insertion period for the catheter tip, and the position information of the catheter tip in the volume data. A safety determination unit 20 for determining safety with respect to the catheter tip inserted into the heart chamber based on the Includes a safety area guide generator 21 for generating a safe area guides, the safety insertion guide generator 22 for generating a secure insertion guide on the basis of the safety insertion direction and safety determination result based on.

ボリュームデータ記憶部11には、当該患者の心臓領域に対して医用画像診断装置が収集した時系列的なボリュームデータが前記患者の心拍時相を付帯情報として保存される。   The volume data storage unit 11 stores time series volume data collected by the medical image diagnostic apparatus for the heart region of the patient as supplementary information on the heartbeat time phase of the patient.

一方、心腔内壁検出部12は、ボリュームデータ記憶部11から心拍時相に沿って読み出したボリュームデータの各々における右心房の心腔内壁を検出する機能を有し、例えば、図示しない2値化処理部、拡大/縮小処理部及び減算処理部を有している。図2は、心腔内壁検出部12による心腔内壁の検出方法を模式的に示したものであり、この図2を参照しながら心腔内壁検出部12が行なう2値化処理及び拡大/縮小処理(図2(a))と減算処理(図2(b))について説明する。   On the other hand, the intracardiac wall detection unit 12 has a function of detecting the inner wall of the right atrium in each volume data read from the volume data storage unit 11 along the heartbeat time phase. A processing unit, an enlargement / reduction processing unit, and a subtraction processing unit are included. FIG. 2 schematically shows a method for detecting the inner wall of the heart chamber by the inner chamber wall detecting unit 12, and binarization processing and enlargement / reduction performed by the inner chamber wall detecting unit 12 with reference to FIG. Processing (FIG. 2A) and subtraction processing (FIG. 2B) will be described.

心腔内壁検出部12が備える上述の2値化処理部は、所定心拍時相におけるボリュームデータA1のボクセル値に対して所定の閾値を設定することにより3次元の2値化データA2を生成し、前記拡大/縮小処理部は、2値化データA2を異なる拡大率α1及びα2(α1>α2)で拡大/縮小処理して3次元の拡大2値化データA3及び縮小2値化データA4を生成する。次いで、前記減算処理部は、拡大2値化データA3と縮小2値化データA4との減算処理により心腔内壁を検出し、この検出結果に基づいて3次元の内壁輪郭データA5を生成する。   The above-described binarization processing unit included in the heart chamber inner wall detection unit 12 generates three-dimensional binarization data A2 by setting a predetermined threshold value for the voxel value of the volume data A1 in a predetermined heartbeat time phase. The enlargement / reduction processing unit enlarges / reduces the binarized data A2 at different enlargement ratios α1 and α2 (α1> α2) to obtain three-dimensional enlarged binarized data A3 and reduced binarized data A4. Generate. Next, the subtraction processing unit detects a heart chamber inner wall by subtraction processing of the enlarged binarized data A3 and the reduced binarized data A4, and generates three-dimensional inner wall contour data A5 based on the detection result.

尚、上述の内壁輪郭データA5は、拡大2値化データA3あるいは縮小2値化データA4と2値化データA2との減算処理によって生成してもよい。又、ボリュームデータに基づいた内壁輪郭データの生成は上述の方法に限定されるものではなく、例えば、2値化データA2に対して2次元的な微分処理を行なうことにより得ることが可能であり、又、ボリュームデータの心腔内に配置された基準点を起点とする複数の検索ベクトルを3次元の全角度方向へ発生させ、これらの検索ベクトルと所定の値より大きなボクセル値を有するボクセルとの交差位置に基づいて内壁輪郭データを生成してもよい。   The inner wall contour data A5 described above may be generated by subtraction processing between the enlarged binarized data A3 or the reduced binarized data A4 and the binarized data A2. The generation of the inner wall contour data based on the volume data is not limited to the above-described method, and can be obtained by, for example, performing a two-dimensional differentiation process on the binarized data A2. In addition, a plurality of search vectors starting from a reference point arranged in the heart chamber of the volume data are generated in all three-dimensional directions, and these search vectors and voxels having a voxel value larger than a predetermined value, The inner wall contour data may be generated based on the intersection position.

図1へ戻って、安全領域設定部13は、心腔内壁検出部12において得られた各心拍時相の内壁輪郭データに基づいてボリュームデータの右心房内に安全領域(即ち、カテーテル先端部が心臓の拍動に関係なく全ての心拍時相において心腔内壁に接触しない領域)を設定する。具体的には、心腔内壁検出部12から供給される、例えば、1心拍周期分の内壁輪郭データを重畳し、全ての心拍時相において常に心腔領域となる部分をカテーテル先端部に対する安全領域として設定する。   Returning to FIG. 1, the safety region setting unit 13 has a safety region (that is, the catheter tip is located in the right atrium of the volume data based on the inner wall contour data of each heartbeat time phase obtained by the heart chamber inner wall detection unit 12. A region that does not contact the inner wall of the heart chamber in all heartbeat time phases regardless of the heart beat) is set. Specifically, for example, the inner wall contour data for one heartbeat cycle supplied from the heart chamber inner wall detection unit 12 is superimposed, and the portion that always becomes the heart chamber region in all heartbeat time phases is the safety region for the catheter tip. Set as.

図3は、安全領域の設定方法を示したものであり、図3(a)は、1心拍周期を構成する心拍時相t1乃至t7において心腔内壁検出部12が生成した右心房の内壁輪郭データR1乃至R7を示している。一方、図3(b)は、内壁輪郭データR1乃至R7で囲まれた共通領域あるいは内壁輪郭データR1乃至R7の中から抽出された右心房が最も収縮した心拍時相t4の内壁輪郭データR4に基づいて安全領域設定部13が設定した安全領域Roを示している。特に、図3のように心筋組織の収縮が心腔内の中心に向かって一様に行われる場合には、収縮期の内壁輪郭データによって囲まれた領域が安全領域として設定される。   FIG. 3 shows a method for setting a safe region. FIG. 3A shows an inner wall contour of the right atrium generated by the heart chamber inner wall detecting unit 12 in heartbeat time phases t1 to t7 constituting one heartbeat cycle. Data R1 to R7 are shown. On the other hand, FIG. 3B shows the inner wall contour data R4 of the heartbeat time phase t4 in which the right atrium extracted from the common region or the inner wall contour data R1 to R7 surrounded by the inner wall contour data R1 to R7 is the most contracted. The safety area Ro set by the safety area setting unit 13 based on this is shown. In particular, when the myocardial tissue contracts uniformly toward the center of the heart chamber as shown in FIG. 3, the region surrounded by the inner wall contour data in the systole is set as the safe region.

再び図1へ戻って、欠損孔検出部14は、他の患者や被検体から収集された欠損孔を有さない正常の内壁輪郭データ等に基づいて作成された心腔内壁モデルあるいはコンピュータ技術を用いて作成された心腔内壁モデルが心拍時相を付帯情報として予め保管されている図示しない内壁モデル記憶部を備えている。そして、心腔内壁検出部12から供給された当該患者の所定心拍時相における内壁輪郭データと内壁モデル記憶部から読み出した同一心拍時相における心腔内壁モデルとを比較することにより心腔内壁における欠損孔を心拍時相毎に検出する。   Returning to FIG. 1 again, the defect hole detection unit 14 uses a heart chamber inner wall model or a computer technique created based on normal inner wall contour data or the like that does not have a defect hole collected from another patient or subject. The inner wall model of the heart chamber created by using the inner wall model storage unit (not shown) stores the heartbeat time phase as supplementary information in advance. Then, the inner wall contour data in the predetermined heartbeat time phase of the patient supplied from the heart chamber inner wall detection unit 12 is compared with the heart chamber inner wall model in the same heartbeat time phase read out from the inner wall model storage unit, so that A defect hole is detected for each heartbeat phase.

一方、安全挿入方向設定部15は、欠損孔検出部14によって検出される欠損孔の位置及び形状と位置情報変換部19から供給されるカテーテル先端部の位置座標に基づき、欠損孔に対してカテーテル先端部を安全に挿入することが可能な挿入方向の範囲(安全挿入方向)を設定する。   On the other hand, the safe insertion direction setting unit 15 determines whether or not the catheter is in contact with the defect hole based on the position and shape of the defect hole detected by the defect hole detection unit 14 and the position coordinates of the catheter tip supplied from the position information conversion unit 19. The range of the insertion direction (safe insertion direction) in which the tip can be safely inserted is set.

図4は、安全挿入方向設定部15によって3次元的に設定された安全挿入方向を示している。即ち、右心房(RA)の心腔内壁Caに示した領域Cxは、欠損孔検出部14が心腔内壁検出部12から供給された内壁輪郭データと自己の内壁モデル記憶部から読み出した心腔内壁モデルとの比較によって検出した欠損孔を示しており、基準点Poは、後述の位置情報変換部19によりX線画像データの座標系からボリュームデータの座標系へ座標変換されたカテーテル先端部を示している。この場合、安全挿入方向設定部15は、カテーテル先端部(基準点)Poと欠損孔Cxの端部とを繋ぐことにより斜線部で示すような安全挿入方向Qxを設定する。   FIG. 4 shows the safe insertion direction set three-dimensionally by the safe insertion direction setting unit 15. That is, the region Cx shown in the inner chamber Ca of the right atrium (RA) is the inner cavity contour data supplied from the inner chamber detector 12 by the defect hole detector 14 and the inner chamber model memory read from the inner chamber model storage unit. The defect hole detected by comparison with the inner wall model is shown, and the reference point Po is the position of the catheter tip that has been coordinate-converted from the coordinate system of the X-ray image data to the coordinate system of the volume data by the position information converter 19 described later. Show. In this case, the safe insertion direction setting unit 15 sets the safe insertion direction Qx as shown by the hatched portion by connecting the catheter tip (reference point) Po and the end of the defect hole Cx.

次に、図1に示した安全挿入期間設定部16は、当該患者の心拍周期において上述の欠損孔が長時間に渡って固定している心拍期間あるいはその移動範囲が極めて小さな心拍期間を安全挿入期間として設定する。図5は、安全挿入期間の設定方法を説明するための図であり、ここでは、説明を簡単にするために、欠損孔横断面の同一平面上における移動量に基づいて安全挿入期間を設定する場合について述べるが、実際には、欠損孔の3次元的な移動情報に基づいて安全挿入期間の設定が行なわれる。   Next, the safe insertion period setting unit 16 shown in FIG. 1 safely inserts a heartbeat period in which the above-mentioned defect hole is fixed for a long time in the heartbeat period of the patient or a heartbeat period in which the movement range is extremely small. Set as period. FIG. 5 is a diagram for explaining a method of setting the safe insertion period. Here, for the sake of simplicity, the safe insertion period is set based on the amount of movement of the cross section of the defect hole on the same plane. Although the case will be described, in practice, the safe insertion period is set based on the three-dimensional movement information of the defect hole.

図5の縦軸は、心拍時相(時間)を示しており、横軸は、欠損孔の移動方向及び移動量を示している。安全挿入期間設定部16は、欠損孔検出部14から供給される、例えば、1心拍周期[τ0−τ3]における欠損孔の検出結果を受信し各心拍時相における欠損孔の移動量を検出する。次いで、検出された移動量が長時間に渡って所定の範囲内にある期間[τ1−τ2]を安全挿入期間として設定する。このような安全挿入期間の設定により、心筋組織と共に拍動性移動を行なう欠損孔に対してカテーテル先端部の挿入を行なう際、安全挿入期間として設定された期間[τ1−τ2]にて図4の斜線で示した安全挿入方向へカテーテル先端部を移動させることにより、欠損孔に対するカテーテル先端部の挿入を確実に行なうことができる。   The vertical axis in FIG. 5 represents the heartbeat time phase (time), and the horizontal axis represents the movement direction and movement amount of the defect hole. The safe insertion period setting unit 16 receives, for example, a detection result of a defect hole in one heartbeat cycle [τ0−τ3] supplied from the defect hole detection unit 14, and detects a movement amount of the defect hole in each heartbeat time phase. . Next, a period [τ1-τ2] in which the detected movement amount is within a predetermined range for a long time is set as the safe insertion period. With such a setting of the safe insertion period, when the catheter tip is inserted into the defect hole that performs pulsatile movement together with the myocardial tissue, the period [τ1-τ2] set as the safe insertion period is shown in FIG. By moving the catheter tip in the direction of safe insertion indicated by the oblique lines, it is possible to reliably insert the catheter tip into the defect hole.

次に、図1に示した先端部位置情報検出部17は、別途設置されたX線診断装置を用い、右心房内にカテーテル先端部が挿入された当該患者の心臓領域に対するX線撮影によりリアルタイムかつ時系列的に収集される2次元のX線画像データと前記患者の心拍情報を受信する。次いで、得られたX線画像データの画素値に所定の閾値を設定することにより、右心房内に配置されたカテーテル先端部の位置情報(カテーテル先端部の位置及び方向)を心拍時相毎に検出する。   Next, the tip position information detection unit 17 shown in FIG. 1 uses a separately installed X-ray diagnostic apparatus and performs real-time X-ray imaging on the heart region of the patient in which the catheter tip is inserted into the right atrium. Two-dimensional X-ray image data collected in time series and heart rate information of the patient are received. Next, by setting a predetermined threshold value for the pixel value of the obtained X-ray image data, the position information (the position and direction of the catheter tip) arranged in the right atrium is obtained for each heartbeat time phase. To detect.

一方、位置ズレ検出部18は、ボリュームデータ記憶部11から供給されるボリュームデータとX線診断装置から供給される上述のX線画像データとの位置ズレを検出する機能を有している。即ち、位置ズレ検出部18は、X線診断装置から略リアルタイムで供給される2次元のX線画像データを順次受信し、これらX線画像データの各々に付帯情報として付加されている心拍時相と同一の心拍時相にて収集されたボリュームデータをボリュームデータ記憶部11から読み出す。次いで、同一心拍時相において収集されたX線画像データとボリュームデータに基づいて画像データ間の位置ズレを検出する。   On the other hand, the positional deviation detection unit 18 has a function of detecting positional deviation between the volume data supplied from the volume data storage unit 11 and the above-described X-ray image data supplied from the X-ray diagnostic apparatus. That is, the positional deviation detection unit 18 sequentially receives the two-dimensional X-ray image data supplied from the X-ray diagnostic apparatus in substantially real time, and the heartbeat time phase added to each of these X-ray image data as incidental information. The volume data collected at the same heartbeat time phase is read from the volume data storage unit 11. Next, a positional shift between the image data is detected based on the X-ray image data and the volume data collected in the same heartbeat time phase.

具体的には、ボリュームデータあるいはこのボリュームデータをX線画像データの撮影方向と同一の方向へ投影することによって生成したMIP(Maximum Intensity Projection)画像データとX線画像データとの相互相関係数を算出することによってデータ間の位置、方向及び拡大率の差異を検出する。尚、ボリュームデータとX線画像データとを短時間で位置合わせする方法については特許文献1等に記載されているため、詳細な説明は省略する。   Specifically, the cross correlation coefficient between the volume data or the MIP (Maximum Intensity Projection) image data generated by projecting the volume data in the same direction as the X-ray image data imaging direction and the X-ray image data is calculated. By calculating, a difference in position, direction and magnification between data is detected. Note that a method for aligning volume data and X-ray image data in a short time is described in Patent Document 1 and the like, and thus detailed description thereof is omitted.

位置情報変換部19は、先端部位置情報検出部17から供給されるカテーテル先端部の位置情報と位置ズレ検出部18から供給されるX線画像データとボリュームデータとの位置ズレ情報を受信し、この位置ズレ情報に基づいてX線画像データの座標系におけるカテーテル先端部の位置情報をボリュームデータの座標系に対応した位置情報へ変換する。   The position information conversion unit 19 receives the position information of the catheter tip supplied from the tip position information detection unit 17 and the position shift information between the X-ray image data and the volume data supplied from the position shift detection unit 18, Based on this positional deviation information, the position information of the catheter tip in the coordinate system of the X-ray image data is converted into position information corresponding to the coordinate system of the volume data.

次に、安全性判定部20は、安全領域設定部13において設定される安全領域、安全挿入方向設定部15において設定される安全挿入方向及び安全挿入期間設定部16において設定される安全挿入期間の情報に基づいてカテーテル先端部を欠損孔に向けて挿入する際の安全性を判定する機能を有し、図6に示すように、先端位置判定部201、挿入方向判定部202及び挿入時刻判定部203を備えている。   Next, the safety determination unit 20 includes the safety region set in the safety region setting unit 13, the safe insertion direction set in the safe insertion direction setting unit 15, and the safe insertion period set in the safe insertion period setting unit 16. As shown in FIG. 6, the tip position determination unit 201, the insertion direction determination unit 202, and the insertion time determination unit have a function of determining safety when the catheter tip is inserted toward the defect hole based on the information. 203.

先端位置判定部201は、位置情報変換部19から供給されたカテーテル先端部のボリュームデータにおける位置情報(位置)と安全領域設定部13から供給されたカテーテル先端部の右心房における安全領域の情報を受信し、カテーテル先端部が安全領域内に存在しているか否かにより右心房内に配置されたカテーテル先端部の位置に対する安全性を判定する。   The tip position determination unit 201 receives the position information (position) in the volume data of the catheter tip supplied from the position information conversion unit 19 and the information on the safety region in the right atrium of the catheter tip supplied from the safety region setting unit 13. The safety with respect to the position of the catheter tip disposed in the right atrium is determined based on whether or not the catheter tip is within the safety region.

一方、挿入方向判定部202は、位置情報変換部19から供給されたカテーテル先端部のボリュームデータにおける位置情報(位置及び方向)と安全挿入方向設定部15から供給されたカテーテル先端部の欠損孔に対する安全挿入方向の情報を受信し、カテーテル先端部の挿入方向が安全挿入方向の範囲に含まれているか否かによりカテーテル先端部の挿入方向に対する安全性を判定する。   On the other hand, the insertion direction determination unit 202 corresponds to the position information (position and direction) in the volume data of the catheter tip supplied from the position information conversion unit 19 and the defect hole in the catheter tip supplied from the safe insertion direction setting unit 15. The safety insertion direction information is received, and the safety with respect to the insertion direction of the catheter tip is determined based on whether or not the insertion direction of the catheter tip is within the range of the safe insertion direction.

図7は、挿入方向判定部202による安全性の判定方法を説明するための図であり、この図7には、カテーテル先端部Poと欠損孔Cxの中心とを結ぶ中心線Coと、カテーテル先端部Poと欠損孔Cxの端部を通り中心線Coに対して角度β1を有した線分L1と、中心線Coに対し角度β2を有したカテーテル先端部Poの方向を示す矢印L2が示されている。この場合、挿入方向判定部202は、中心線Coに対する線分L1の角度β1と矢印L2の角度β2とを比較し、β2<β1ならば、矢印L2で示されたカテーテル先端部Poの挿入方向は安全であると判定する。   FIG. 7 is a diagram for explaining a safety determination method by the insertion direction determination unit 202. In FIG. 7, a center line Co that connects the catheter tip portion Po and the center of the defect hole Cx, and the catheter tip A line segment L1 passing through the end of the part Po and the defect hole Cx and having an angle β1 with respect to the center line Co, and an arrow L2 indicating the direction of the catheter distal end Po having an angle β2 with respect to the center line Co are shown. ing. In this case, the insertion direction determination unit 202 compares the angle β1 of the line segment L1 with respect to the center line Co and the angle β2 of the arrow L2, and if β2 <β1, the insertion direction of the catheter distal end portion Po indicated by the arrow L2 Is determined to be safe.

又、安全性判定部20の挿入時刻判定部203は、位置情報変換部19を介して供給されるX線画像データの心拍時相と安全挿入期間設定部16から供給されるカテーテル先端部の欠損孔に対する安全挿入期間の情報を受信し、カテーテル先端部の欠損孔に対する挿入時刻(即ち、カテーテル先端部の挿入時においてリアルタイム表示されるX線画像データの心拍時相)が安全挿入期間に含まれているか否かによりカテーテル先端部の挿入時刻(挿入タイミング)に対する安全性を判定する。   In addition, the insertion time determination unit 203 of the safety determination unit 20 includes the heartbeat time phase of the X-ray image data supplied via the position information conversion unit 19 and the loss of the catheter tip supplied from the safe insertion period setting unit 16. The information on the safe insertion period for the hole is received, and the insertion time for the defect hole at the catheter tip (that is, the heartbeat time phase of the X-ray image data displayed in real time when the catheter tip is inserted) is included in the safe insertion period. The safety with respect to the insertion time (insertion timing) of the distal end portion of the catheter is determined depending on whether or not it is.

次に、図1に示した安全領域ガイド生成部21は、位置情報変換部19から供給されるボリュームデータとX線画像データとの座標変換情報に基づき、安全領域設定部13において設定されたボリュームデータに対応する3次元の安全領域を座標変換してX線画像データに対応した2次元の安全領域ガイドを生成する。   Next, the safe area guide generation unit 21 shown in FIG. 1 sets the volume set in the safe area setting unit 13 based on the coordinate conversion information between the volume data and the X-ray image data supplied from the position information conversion unit 19. A three-dimensional safe area corresponding to the data is subjected to coordinate transformation to generate a two-dimensional safe area guide corresponding to the X-ray image data.

同様にして、安全挿入ガイド生成部22は、上述の座標変換情報に基づき、安全挿入方向設定部15において設定されたボリュームデータに対応する3次元の安全挿入方向を座標変換してX線画像データに対応した2次元の安全挿入方向データを生成する。次いで、この安全挿入方向データと、安全性判定部20から供給されたカテーテル先端部の位置、挿入方向及び挿入時刻に対する安全性の判定結果とに基づき、カテーテル先端部の挿入に好適な挿入方向及び挿入時刻(挿入タイミング)を示す安全挿入ガイドを生成する。   Similarly, the safe insertion guide generation unit 22 performs coordinate conversion of the three-dimensional safe insertion direction corresponding to the volume data set in the safe insertion direction setting unit 15 based on the above-described coordinate conversion information, and generates X-ray image data. Two-dimensional safe insertion direction data corresponding to is generated. Next, based on the safety insertion direction data and the determination result of the safety with respect to the position, insertion direction, and insertion time of the catheter tip supplied from the safety judgment unit 20, the insertion direction suitable for insertion of the catheter tip and A safe insertion guide indicating the insertion time (insertion timing) is generated.

上述の、ナビゲーションデータ生成部1において生成されるナビゲーションデータの具体例につき図8を用いて説明する。図8に示すナビゲーションデータは、X線画像データに対応したカテーテル先端部の安全領域を示す安全領域ガイドGRoと、X線画像データに対応したカテーテル先端部の安全挿入方向を示す安全挿入ガイドGQxを有し、更に、X線画像データに対応した内壁輪郭データGCa、カテーテル先端部を示す先端マーカGPo、欠損孔を示す欠損孔データGCx等が必要に応じて付加される。   A specific example of the navigation data generated by the navigation data generation unit 1 will be described with reference to FIG. The navigation data shown in FIG. 8 includes a safety region guide GRo indicating the safety region of the catheter tip corresponding to the X-ray image data, and a safety insertion guide GQx indicating the safe insertion direction of the catheter tip corresponding to the X-ray image data. Furthermore, inner wall contour data GCa corresponding to the X-ray image data, tip marker GPo indicating the catheter tip, defect hole data GCx indicating the defect hole, and the like are added as necessary.

この場合、安全挿入ガイドGQxは、通常、カテーテル先端部Poの位置、挿入方向及び挿入時刻に対する安全性の全てが安全性判定部20において確認された場合に生成されるが、これに限定されるものではなく、例えば、カテーテル先端部Poが安全領域の外部に配置されているような場合においても、安全挿入ガイドGQxの生成を行なってもよい。   In this case, the safety insertion guide GQx is normally generated when all of the safety with respect to the position of the catheter tip portion Po, the insertion direction, and the insertion time is confirmed by the safety determination unit 20, but is not limited thereto. For example, the safety insertion guide GQx may be generated even when the catheter tip portion Po is disposed outside the safety region.

図1へ戻って、ナビゲーション画像データ生成部2は、X線診断装置から供給される所定心拍時相のX線画像データにナビゲーションデータ生成部1によって生成された同一心拍時相のナビゲーションデータを合成(重畳)することによりカテーテル治療に有効なナビゲーション画像データを生成する。   Returning to FIG. 1, the navigation image data generation unit 2 synthesizes navigation data of the same heartbeat time phase generated by the navigation data generation unit 1 with X-ray image data of a predetermined heartbeat time phase supplied from the X-ray diagnostic apparatus. Navigation image data effective for catheter treatment is generated by (superimposing).

次に、表示部3は、ナビゲーション画像データ生成部2において生成された時系列的なナビゲーション画像データを表示する機能を有し、例えば、図示しない表示データ生成部、変換処理部及びモニタを備えている。前記表示データ生成部は、ナビゲーション画像データ生成部2から供給されたナビゲーション画像データに対し患者情報や心拍時相等の付帯情報を付加して表示データを生成し、前記変換処理部は、前記表示データ生成部が生成した表示データに対しD/A変換やテレビフォーマット変換等の変換処理を行なって前記モニタに表示する。   Next, the display unit 3 has a function of displaying time-series navigation image data generated by the navigation image data generation unit 2, and includes, for example, a display data generation unit, a conversion processing unit, and a monitor (not shown). Yes. The display data generation unit generates display data by adding incidental information such as patient information and a heartbeat time phase to the navigation image data supplied from the navigation image data generation unit 2, and the conversion processing unit generates the display data. The display data generated by the generation unit is subjected to conversion processing such as D / A conversion and television format conversion and displayed on the monitor.

一方、入力部4は、図示しないキーボード、スイッチ、選択ボタン、マウス等の各種入力デバイスや表示パネルを備え、患者情報の入力、心腔内壁の検出やカテーテル先端部の検出に必要な閾値の設定、ナビゲーションデータ生成条件の設定、各種指示信号の入力等を行なう。そして、この入力部4と上述の表示部3を組み合わせることによりインターラクティブなインターフェースが形成される。尚、ナビゲーションデータの生成条件として安全挿入ガイドの生成に必要な安全性判定結果等がある。   On the other hand, the input unit 4 includes various input devices and display panels such as a keyboard, switches, selection buttons, and mice (not shown), and sets threshold values necessary for inputting patient information, detecting the inner wall of the heart chamber, and detecting the distal end of the catheter. The navigation data generation conditions are set and various instruction signals are input. An interactive interface is formed by combining the input unit 4 and the display unit 3 described above. The navigation data generation condition includes a safety determination result necessary for generating the safety insertion guide.

システム制御部5は、図示しないCPUと記憶部を備え、前記記憶部には、入力部4において入力あるいは設定された各種情報が保存される。そして、前記CPUは、これらの情報に基づいて医用画像処理装置100の各ユニットを統括的に制御し、心房中隔の欠損孔に挿入されるカテーテル先端部の位置、挿入方向及び挿入時刻に対する安全性の判定と、この判定結果に基づいたナビゲーション画像データの生成及び表示を実行させる。   The system control unit 5 includes a CPU and a storage unit (not shown), and various information input or set in the input unit 4 is stored in the storage unit. Then, the CPU comprehensively controls each unit of the medical image processing apparatus 100 based on these pieces of information, and safety with respect to the position, insertion direction, and insertion time of the distal end of the catheter inserted into the defect hole of the atrial septum The determination of sex and generation and display of navigation image data based on the determination result are executed.

(ナビゲーション画像データの生成/表示手順)
次に、本実施形態におけるナビゲーション画像データの生成/表示手順につき図9のフローチャートに沿って説明する。
(Navigation image data generation / display procedure)
Next, a procedure for generating / displaying navigation image data in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

ナビゲーション画像データの生成に先立ち、別途設置された医用画像診断装置からネットワーク等を介して供給された時系列的なボリュームデータは、心拍時相を付帯情報として医用画像処理装置100が備えるナビゲーションデータ生成部1のボリュームデータ記憶部11に保存される(図9のステップS1)。次いで、入力部4において患者情報の入力、各種閾値の設定、ナビゲーションデータ生成条件の設定等が行われた後、ナビゲーション画像データの生成開始指示信号が入力される。このとき、上述の初期設定において入力あるいは設定された情報は、システム制御部5の記憶部に保存される。   Prior to the generation of navigation image data, time-series volume data supplied from a separately installed medical image diagnostic apparatus via a network or the like generates navigation data included in the medical image processing apparatus 100 with the heartbeat time phase as supplementary information. The data is stored in the volume data storage unit 11 of the unit 1 (step S1 in FIG. 9). Next, after inputting patient information, setting various threshold values, setting navigation data generation conditions, and the like in the input unit 4, a generation start instruction signal for navigation image data is input. At this time, information input or set in the above-described initial setting is stored in the storage unit of the system control unit 5.

上述の指示信号を、システム制御部5を介して受信したナビゲーションデータ生成部1の心腔内壁検出部12は、ボリュームデータ記憶部11から心拍時相に沿って順次読み出したボリュームデータに対し2値化処理、拡大/縮小処理及び減算処理を行なって右心房の心腔内壁を検出し、その検出結果に基づいて3次元の内壁輪郭データを生成する(図9のステップS2)。次いで、安全領域設定部13は、心腔内壁検出部12において検出された、例えば、1心拍周期分の内壁輪郭データを重畳し、全ての心拍時相において心腔領域となる領域をカテーテル先端部に対する安全領域として設定する(図9のステップS3)。   The heart chamber inner wall detection unit 12 of the navigation data generation unit 1 that has received the above instruction signal via the system control unit 5 performs binary processing on the volume data sequentially read from the volume data storage unit 11 along the heartbeat time phase. Processing, enlargement / reduction processing, and subtraction processing are performed to detect the inner chamber wall of the right atrium, and three-dimensional inner wall contour data is generated based on the detection result (step S2 in FIG. 9). Next, the safety region setting unit 13 superimposes, for example, inner wall contour data for one heartbeat period detected by the heart chamber inner wall detection unit 12, and sets the region that becomes the heart chamber region in all heartbeat time phases to the distal end portion of the catheter. Is set as a safety area (step S3 in FIG. 9).

一方、欠損孔検出部14は、心腔内壁検出部12から供給された当該患者の所定心拍時相における内壁輪郭データと自己の内壁モデル記憶部から読み出した同一心拍時相の心腔内壁モデルとを比較することにより心腔内壁における欠損孔を心拍時相毎に検出し(図9のステップS4)、安全挿入期間設定部16は、当該患者の心拍周期において上述の欠損孔が長時間に渡り固定している心拍期間あるいはその移動範囲が極めて小さな心拍期間を安全挿入期間として設定する(図9のステップS5)。   On the other hand, the defect hole detection unit 14 includes the inner wall contour data in the predetermined heartbeat time phase of the patient supplied from the heart chamber inner wall detection unit 12 and the heart chamber inner wall model of the same heartbeat time phase read from the own inner wall model storage unit. Are detected for each heartbeat time phase (step S4 in FIG. 9), and the safe insertion period setting unit 16 detects that the above-mentioned defect hole is extended over a long period of time in the heartbeat cycle of the patient. A fixed heartbeat period or a heartbeat period whose movement range is extremely small is set as a safe insertion period (step S5 in FIG. 9).

一方、先端部位置情報検出部17は、別途設置されたX線診断装置にて生成された当該患者の心臓領域における2次元のX線画像データと前記患者の心拍情報を略リアルタイムで受信する(図9のステップS6)。次いで、得られたX線画像データの画素値に所定の閾値を設定することにより、右心房内に配置されたカテーテル先端部の位置情報(位置及び方向)を検出する(図9のステップS7)。   On the other hand, the tip position information detection unit 17 receives the two-dimensional X-ray image data in the heart region of the patient and the heart rate information of the patient generated in a separately installed X-ray diagnostic apparatus in substantially real time ( Step S6 in FIG. Next, by setting a predetermined threshold value for the pixel value of the obtained X-ray image data, position information (position and direction) of the distal end of the catheter disposed in the right atrium is detected (step S7 in FIG. 9). .

次に、位置ズレ検出部18は、X線診断装置から略リアルタイムで供給される最初の心拍時相における2次元のX線画像データを受信し、これらX線画像データに付帯情報として付加されている心拍時相と同一の心拍時相にて収集されたボリュームデータをボリュームデータ記憶部11から読み出す。そして、同一心拍時相において収集されたX線画像データとボリュームデータに対し所定のデータ処理を行なってデータ間の位置ズレを検出する(図9のステップS8)。   Next, the positional deviation detection unit 18 receives the two-dimensional X-ray image data in the first heartbeat time phase supplied from the X-ray diagnostic apparatus in substantially real time, and is added to the X-ray image data as incidental information. Volume data collected at the same heartbeat time phase as the current heartbeat time phase is read from the volume data storage unit 11. Then, predetermined data processing is performed on the X-ray image data and volume data collected in the same heartbeat time phase to detect a positional shift between the data (step S8 in FIG. 9).

X線画像データとボリュームデータとの位置ズレが検出されたならば、位置情報変換部19は、先端部位置情報検出部17から供給されたカテーテル先端部の位置情報と位置ズレ検出部18から供給されたデータ間の位置ズレ情報を受信し、この位置ズレ情報に基づいてX線画像データの座標系におけるカテーテル先端部の位置情報をボリュームデータの座標系に対応した位置情報へ変換する(図9のステップS9)。   If the positional deviation between the X-ray image data and the volume data is detected, the positional information conversion unit 19 supplies the positional information on the catheter tip supplied from the distal tip position information detector 17 and the positional deviation detector 18. The positional deviation information between the received data is received, and based on the positional deviation information, the position information of the catheter tip in the coordinate system of the X-ray image data is converted into the positional information corresponding to the coordinate system of the volume data (FIG. 9). Step S9).

次に、安全挿入方向設定部15は、上述のステップS4において欠損孔検出部14が検出した欠損孔の位置及び大きさと位置情報変換部19において座標変換されたカテーテル先端部の位置情報に基づき、欠損孔に対してカテーテル先端部を安全に挿入することが可能な挿入方向の範囲(安全挿入方向)を設定する(図9のステップS10)。   Next, the safe insertion direction setting unit 15 is based on the position and size of the defect hole detected by the defect hole detection unit 14 in the above-described step S4 and the position information of the catheter distal end coordinate-converted by the position information conversion unit 19. An insertion direction range (safe insertion direction) in which the catheter tip can be safely inserted into the defect hole is set (step S10 in FIG. 9).

カテーテル先端部に対する安全領域、安全挿入期間及び安全挿入方向の設定が終了したならば、安全性判定部20の先端位置判定部201は、位置情報変換部19から供給されたカテーテル先端部のボリュームデータにおける位置情報(位置)と安全領域設定部13から供給されたカテーテル先端部の右心房における安全領域の情報とに基づいて右心房内に配置されたカテーテル先端部の位置に対する安全性を判定し、安全性判定部20の挿入方向判定部202は、位置情報変換部19から供給されたカテーテル先端部のボリュームデータにおける位置情報(位置及び方向)と安全挿入方向設定部15から供給されたカテーテル先端部の欠損孔に対する安全挿入方向の情報に基づいてカテーテル先端部の挿入方向に対する安全性を判定する。   When the setting of the safety region, the safe insertion period, and the safe insertion direction for the catheter tip is completed, the tip position determination unit 201 of the safety determination unit 20 receives the volume data of the catheter tip supplied from the position information conversion unit 19. The safety with respect to the position of the catheter tip disposed in the right atrium is determined based on the position information (position) and the safety region information in the right atrium of the catheter tip supplied from the safety region setting unit 13; The insertion direction determination unit 202 of the safety determination unit 20 includes position information (position and direction) in the volume data of the catheter tip supplied from the position information conversion unit 19 and the catheter tip supplied from the safety insertion direction setting unit 15. The safety in the insertion direction of the catheter tip is determined based on the information on the safe insertion direction with respect to the defect hole.

又、安全性判定部20の挿入時刻判定部203は、位置情報変換部19を介して供給されたX線画像データの心拍時相と安全挿入期間設定部16から供給されたカテーテル先端部の欠損孔に対する安全挿入期間の情報とに基づいてカテーテル先端部の挿入時刻(挿入タイミング)に対する安全性を判定する(図9のステップS11)。   In addition, the insertion time determination unit 203 of the safety determination unit 20 includes the heartbeat time phase of the X-ray image data supplied via the position information conversion unit 19 and the loss of the catheter tip supplied from the safe insertion period setting unit 16. The safety with respect to the insertion time (insertion timing) of the distal end portion of the catheter is determined based on the information on the safe insertion period for the hole (step S11 in FIG. 9).

次に、安全領域ガイド生成部21は、位置情報変換部19から供給されたボリュームデータとX線画像データとの座標変換情報に基づき、安全領域設定部13において設定されたボリュームデータに対応する3次元の安全領域を座標変換してX線画像データに対応した2次元の安全領域ガイドを生成する。   Next, the safe area guide generation unit 21 corresponds to the volume data set in the safe area setting unit 13 based on the coordinate conversion information between the volume data and the X-ray image data supplied from the position information conversion unit 19. A two-dimensional safe area guide corresponding to the X-ray image data is generated by coordinate transformation of the three-dimensional safe area.

同様にして、安全挿入ガイド生成部22は、上述の座標変換情報に基づき、安全挿入方向設定部15において設定されたボリュームデータに対応する3次元の安全挿入方向を座標変換してX線画像データに対応した2次元の安全挿入方向データを生成する。次いで、この安全挿入方向データと、安全性判定部20から供給されたカテーテル先端部の位置、挿入方向及び挿入時刻に対する安全性の判定結果とに基づき、カテーテル先端部の挿入に好適な挿入方向及び挿入タイミングを示す安全挿入ガイドを生成する(図9のステップS12)。   Similarly, the safe insertion guide generation unit 22 performs coordinate conversion of the three-dimensional safe insertion direction corresponding to the volume data set in the safe insertion direction setting unit 15 based on the above-described coordinate conversion information, and generates X-ray image data. Two-dimensional safe insertion direction data corresponding to is generated. Next, based on the safety insertion direction data and the determination result of the safety with respect to the position, insertion direction, and insertion time of the catheter tip supplied from the safety judgment unit 20, the insertion direction suitable for insertion of the catheter tip and A safe insertion guide indicating the insertion timing is generated (step S12 in FIG. 9).

次いで、ナビゲーション画像データ生成部2は、X線診断装置から供給される所定心拍時相のX線画像データにナビゲーションデータ生成部1において生成された同一心拍時相のナビゲーションデータ(即ち、安全領域ガイド及び安全挿入ガイド)を重畳することによりカテーテル治療に有効なナビゲーション画像データを生成し、得られたナビゲーション画像データを表示部3のモニタに表示する(図9のステップS13)。   Next, the navigation image data generation unit 2 converts the X-ray image data of the predetermined heartbeat time phase supplied from the X-ray diagnostic apparatus into the navigation data of the same heartbeat time phase generated by the navigation data generation unit 1 (that is, the safety region guide). In addition, the navigation image data effective for the catheter treatment is generated by superimposing the safety insertion guide), and the obtained navigation image data is displayed on the monitor of the display unit 3 (step S13 in FIG. 9).

次いで、X線診断装置から上述のX線画像データに後続して順次供給されるX線画像データに対しても上述のステップS6乃至ステップS13の手順を繰り返すことにより時系列的なナビゲーション画像データの生成と表示を行なう(図9のステップS6乃至ステップS13)。   Next, the above-described steps S6 to S13 are repeated for the X-ray image data sequentially supplied from the X-ray diagnostic apparatus following the above-mentioned X-ray image data, whereby the time-series navigation image data is updated. Generation and display are performed (steps S6 to S13 in FIG. 9).

以上述べた本開示の実施形態によれば、右心房に挿入されたカテーテルによる心房中隔欠損孔の治療を安全かつ正確に実行させることが可能な精度の高いナビゲーション画像データを容易に得ることができる。   According to the embodiment of the present disclosure described above, it is possible to easily obtain highly accurate navigation image data capable of safely and accurately performing treatment of an atrial septal defect hole with a catheter inserted into the right atrium. it can.

特に、心腔内に挿入されたカテーテル先端部に対する安全領域をナビゲーション画像データにおいて示すことにより、拍動する心腔内壁とカテーテル先端部との衝突頻度を大幅に低減することができる。又、前記カテーテル先端部の心房中隔欠損孔に対する安全挿入方向及び安全挿入タイミングを示す安全挿入ガイドを前記ナビゲーション画像データにおいて示すことにより、欠損孔に対するカテーテル先端部の挿入を短時間かつ正確に行なうことができ、欠損孔近傍の心腔内壁に対する損傷や穿孔を防止することが可能となる。   In particular, by indicating in the navigation image data the safety region for the catheter tip inserted into the heart chamber, the frequency of collision between the beating heart chamber inner wall and the catheter tip can be greatly reduced. In addition, the navigation image data shows a safe insertion guide indicating the safe insertion direction and safe insertion timing of the catheter tip with respect to the atrial septal defect hole so that the catheter tip can be inserted into the defect hole in a short time and accurately. It is possible to prevent damage or perforation to the inner wall of the heart chamber near the defect hole.

又、ナビゲーション画像データにおける安全挿入ガイドは、カテーテル先端部の位置、挿入方向及び挿入時刻に対する安全性の判定結果に基づいて示されるため、カテーテル先端部の挿入に必要は所定の安全性が確保された挿入タイミングを容易に把握することができる。   In addition, since the safety insertion guide in the navigation image data is shown based on the safety judgment result with respect to the position, insertion direction, and insertion time of the catheter tip, predetermined safety is ensured for insertion of the catheter tip. The insertion timing can be easily grasped.

更に、カテーテル先端部に対する安全挿入方向の設定は、X線画像データの座標系からボリュームデータの座標系へ変換された当該カテーテル先端部の位置情報に基づいて行なわれるため、精度の高い安全挿入方向の設定が可能となる。   Furthermore, since the setting of the safe insertion direction with respect to the catheter tip is performed based on the position information of the catheter tip converted from the coordinate system of the X-ray image data to the coordinate system of the volume data, the safe insertion direction with high accuracy. Can be set.

以上、本開示の実施形態について述べてきたが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施形態では、別途設置されたX線CT装置やMRI装置等の医用画像診断装置からネットワークあるいは記憶媒体を介して供給されたボリュームデータを用いて心房中隔の欠損孔に挿入されるカテーテル先端部の位置、挿入方向及び挿入時刻に対する安全性を判定する医用画像処理装置100について述べたが、上述のボリュームデータは、医用画像診断装置から直接供給されてもよく、又、医用画像診断装置は、X線診断装置あるいは医用画像診断装置の一部であっても構わない。   As mentioned above, although embodiment of this indication has been described, this indication is not limited to the above-mentioned embodiment, and it can change and carry out. For example, in the above-described embodiment, it is inserted into a defect hole of the atrial septum using volume data supplied via a network or a storage medium from a medical image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus or MRI apparatus installed separately. The medical image processing apparatus 100 for determining the safety of the catheter tip position, the insertion direction, and the insertion time has been described. However, the volume data described above may be directly supplied from the medical image diagnostic apparatus. The diagnostic apparatus may be a part of an X-ray diagnostic apparatus or a medical image diagnostic apparatus.

又、上述の実施形態では、心房中隔欠損の治療を目的として右心房内に治療用のカテーテルを挿入する場合について述べたが、治療対象部位は心房中隔欠損に限定されるものではなく、例えば、心室中隔欠損等の他の病変部や疾患部であっても構わない。更に、欠損孔の治療を目的としたカテーテルについて述べたが他の治療あるいは診断を目的としたカテーテルであってもよい。   In the above-described embodiment, the case where a treatment catheter is inserted into the right atrium for the purpose of treating an atrial septal defect has been described, but the treatment target site is not limited to an atrial septal defect, For example, it may be another lesioned part or diseased part such as a ventricular septal defect. Furthermore, although the catheter for the purpose of treating a defect hole has been described, a catheter for the purpose of other treatment or diagnosis may be used.

更に、心腔内壁の検出は、ボリュームデータをデータ処理することによって自動的に行なう場合について述べたが、このボリュームデータをレンダリング処理して得られた3次元画像データあるいはMPR(Multi Planar Reconstruction)画像データの観察下での入力部4の入力デバイスを用いたマニュアル設定によって行なってもよい。   Further, the detection of the inner wall of the heart chamber is automatically performed by processing the volume data. However, the three-dimensional image data or MPR (Multi Planar Reconstruction) image obtained by rendering the volume data is described. You may carry out by the manual setting using the input device of the input part 4 under observation of data.

又、カテーテル先端部の位置情報は、X線画像データに対する2値化処理によって検出する場合について述べたが、カテーテル先端部等に設けられた位置情報検出器の出力信号に基づいて検出してもよい。   In addition, although the case where the position information of the catheter tip is detected by binarization processing for X-ray image data has been described, it may be detected based on the output signal of the position information detector provided at the catheter tip or the like. Good.

一方、上述の実施形態におけるナビゲーションデータ生成部1は、カテーテル先端部の安全領域を示す安全領域ガイドとカテーテル先端部の安全挿入方向及び安全挿入時刻を示す安全挿入ガイドをナビゲーションデータとして生成する場合について述べたが、安全領域ガイドあるいは安全挿入ガイドの何れか一方を用いてナビゲーションデータを生成してもよい。   On the other hand, the navigation data generation unit 1 in the above-described embodiment generates a safety region guide indicating the safety region of the catheter tip and a safety insertion guide indicating the safe insertion direction and safety insertion time of the catheter tip as navigation data. As described above, navigation data may be generated using either the safety area guide or the safety insertion guide.

又、上述の実施形態では、カテーテル先端部の挿入時刻が安全挿入期間に含まれない場合、ナビゲーションデータ生成部1は、安全挿入ガイドを生成しない場合について述べたが、安全挿入期間に含まれない場合においても安全挿入ガイドを生成し、この安全挿入ガイドの輝度あるいは色調を挿入時刻に対する安全性の判定結果に対応させて設定/更新してもよい。又、安全挿入ガイドの輝度あるいは色調を安全性判定結果に基づいて設定/更新する替わりに、例えば、図10に示すような安全挿入時刻報知部をナビゲーションデータの近傍に付加し、この安全挿入時刻報知部の輝度あるいは色調を安全性判定結果に基づいて設定/更新してもよい。   In the above-described embodiment, when the insertion time of the catheter tip is not included in the safe insertion period, the navigation data generation unit 1 is described as not generating the safe insertion guide. However, the navigation data generation unit 1 is not included in the safe insertion period. Even in such a case, a safety insertion guide may be generated, and the brightness or color tone of the safety insertion guide may be set / updated in accordance with the safety determination result for the insertion time. Further, instead of setting / updating the luminance or color tone of the safety insertion guide based on the safety judgment result, for example, a safety insertion time notifying unit as shown in FIG. The luminance or color tone of the notification unit may be set / updated based on the safety determination result.

更に、図11に示すように、カテーテル先端部の方向を示す方向ベクトルGAが付加された安全挿入ガイドGQxを生成し、この方向ベクトルGAの輝度あるいは色調を挿入時刻に対する安全性判定結果に基づいて設定/更新してもよい。   Further, as shown in FIG. 11, a safety insertion guide GQx to which a direction vector GA indicating the direction of the catheter tip is added is generated, and the luminance or color tone of the direction vector GA is determined based on the safety determination result with respect to the insertion time. It may be set / updated.

又、上述の実施形態では、ナビゲーションデータ生成部1において生成された安全領域ガイド及び安全挿入ガイドを含むナビゲーションデータをX線画像データに重畳してナビゲーション画像データを生成する場合について述べたが、例えば、図12に示すように、カテーテル先端部の位置及び方向に対応した視点及び視線方向を上述のボリュームデータに設定し、前記視点及び前記視線方向に基づくボリュームデータのレンダリング処理により生成した仮想内視鏡画像データImを付加してナビゲーション画像データを生成してもよい。   In the above-described embodiment, the navigation data including the safe area guide and the safe insertion guide generated by the navigation data generation unit 1 is superimposed on the X-ray image data to generate the navigation image data. As shown in FIG. 12, the viewpoint and line-of-sight direction corresponding to the position and direction of the catheter tip are set in the volume data described above, and the virtual endoscope generated by the volume data rendering process based on the viewpoint and line-of-sight direction is generated. The navigation image data may be generated by adding the mirror image data Im.

尚、本実施形態に係る医用画像処理装置100の一部は、例えば、コンピュータをハードウェアとして用いることでも実現することができる。例えば、システム制御部5等は、上述のコンピュータに搭載されたCPU等のプロセッサに所定の制御プログラムを実行させることにより各種機能を実現することができる。この場合、システム制御部5は、上述の制御プログラムをコンピュータに予めインストールしてもよく、又、コンピュータによる読み取りが可能な記憶媒体への保存あるいはネットワークを介して配布された制御プログラムのコンピュータへのインストールであっても構わない。   Note that a part of the medical image processing apparatus 100 according to the present embodiment can also be realized by using a computer as hardware, for example. For example, the system control unit 5 and the like can realize various functions by causing a processor such as a CPU mounted on the above-described computer to execute a predetermined control program. In this case, the system control unit 5 may install the above-described control program in advance in the computer, or store the control program in a computer-readable storage medium or distribute the control program distributed over the network to the computer. It does not matter if it is an installation.

以上、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。これら新規な実施形態は、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、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。   Although several embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…ナビゲーションデータ生成部
11…ボリュームデータ記憶部
12…心腔内壁検出部
13…安全領域設定部
14…欠損孔検出部
15…安全挿入方向設定部
16…安全挿入期間設定部
17…先端部位置情報検出部
18…位置ズレ検出部
19…位置情報変換部
20…安全性判定部
201…先端位置判定部
202…挿入方向判定部
203…挿入時刻判定部
21…安全領域ガイド生成部
22…安全挿入ガイド生成部
2…ナビゲーション画像データ生成部
3…表示部
4…入力部
5…システム制御部
100…医用画像処理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Navigation data generation part 11 ... Volume data storage part 12 ... Heart chamber inner wall detection part 13 ... Safe area | region setting part 14 ... Defect hole detection part 15 ... Safe insertion direction setting part 16 ... Safe insertion period setting part 17 ... Tip part position Information detection unit 18 ... Position deviation detection unit 19 ... Position information conversion unit 20 ... Safety determination unit 201 ... Tip position determination unit 202 ... Insertion direction determination unit 203 ... Insertion time determination unit 21 ... Safety region guide generation unit 22 ... Safe insertion Guide generation unit 2 ... navigation image data generation unit 3 ... display unit 4 ... input unit 5 ... system control unit 100 ... medical image processing apparatus

Claims (14)

患者から予め収集されたボリュームデータに基づいて、心腔内に挿入されたカテーテル先端部に対する安全領域、心腔壁の欠損孔に対する前記カテーテル先端部の好適な挿入方向あるいは挿入タイミングの少なくとも何れかをナビゲーションデータとして生成するナビゲーションデータ生成手段と、
前記カテーテル先端部が挿入された前記患者に対するX線撮影によって収集されるX線画像データに前記ナビゲーションデータを重畳してナビゲーション画像データを生成するナビゲーション画像データ生成手段と、
前記ナビゲーション画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする医用画像処理装置。
Based on the volume data collected in advance from the patient, at least one of a safety region for the catheter tip inserted into the heart chamber, a suitable insertion direction or insertion timing of the catheter tip with respect to the defect hole in the heart chamber wall Navigation data generating means for generating navigation data;
Navigation image data generating means for generating navigation image data by superimposing the navigation data on X-ray image data collected by X-ray imaging for the patient into which the catheter tip is inserted;
A medical image processing apparatus comprising: display means for displaying the navigation image data.
前記ナビゲーションデータ生成手段は、前記患者の心臓領域から時系列的に収集された複数心拍時相における前記ボリュームデータの各々に対して心腔内壁を検出する心腔内壁検出手段と、前記心腔内壁の検出結果に基づいて前記カテーテル先端部に対する安全領域を設定する安全領域設定手段を備え、前記ボリュームデータの座標系に対応した前記安全領域に基づいて前記X線画像データの座標系に対応した安全領域ガイドを生成することを特徴とする請求項1記載の医用画像処理装置。   The navigation data generating means includes a heart chamber inner wall detecting means for detecting a heart chamber inner wall for each of the volume data in a plurality of heartbeat time phases collected in time series from the heart region of the patient, and the heart chamber inner wall. A safe region setting means for setting a safe region for the catheter tip based on the detection result of the above, and a safety corresponding to the coordinate system of the X-ray image data based on the safe region corresponding to the coordinate system of the volume data The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein an area guide is generated. 前記ナビゲーションデータ生成手段は、前記患者の心臓領域から時系列的に収集された複数心拍時相における前記ボリュームデータに基づいて心腔内壁における欠損孔を検出する欠損孔検出手段と、前記複数心拍時相の各々において検出された前記欠損孔の位置情報に基づいて前記カテーテル先端部の前記欠損孔に対する安全挿入期間を設定する安全挿入期間設定手段と、前記欠損孔の位置情報と前記カテーテル先端部の位置情報とに基づいて前記カテーテル先端部の前記欠損孔に対する安全挿入方向を設定する安全挿入方向設定手段と、前記安全挿入方向及び前記安全挿入期間とに基づいて前記カテーテル先端部の前記欠損孔に対する挿入安全性を判定する安全性判定手段を備え、前記挿入安全性の判定結果に基づいて安全挿入ガイドを生成することを特徴とする請求項1記載の医用画像処理装置。   The navigation data generating means includes a defect hole detecting means for detecting a defect hole in the inner wall of the heart chamber based on the volume data in a plurality of heartbeat time phases collected in time series from the heart region of the patient, and a plurality of heartbeat times Safe insertion period setting means for setting a safe insertion period for the defect hole of the catheter tip based on the position information of the defect hole detected in each of the phases, position information of the defect hole, and the position of the catheter tip Safe insertion direction setting means for setting a safe insertion direction of the catheter tip portion with respect to the defect hole based on position information, and the catheter tip portion with respect to the defect hole based on the safe insertion direction and the safe insertion period. Safety judging means for judging insertion safety is provided, and a safety insertion guide is generated based on the judgment result of the insertion safety. The medical image processing apparatus according to claim 1, characterized in that. 前記ナビゲーションデータ生成手段は、前記患者の心臓領域から時系列的に収集された複数心拍時相における前記ボリュームデータの各々に対して心腔内壁を検出する心腔内壁検出手段と、前記心腔内壁の検出結果に基づいて前記カテーテル先端部に対する安全領域を設定する安全領域設定手段を更に備えることを特徴とする請求項3記載の医用画像処理装置。   The navigation data generating means includes a heart chamber inner wall detecting means for detecting a heart chamber inner wall for each of the volume data in a plurality of heartbeat time phases collected in time series from the heart region of the patient, and the heart chamber inner wall. The medical image processing apparatus according to claim 3, further comprising a safety area setting unit that sets a safety area for the catheter tip based on the detection result of the catheter. 前記安全領域設定手段は、前記心腔内壁検出手段によって生成される前記複数心拍時相の内壁輪郭データに基づいて検出した共通の心腔領域を前記安全領域として設定することを特徴とする請求項2又は請求項4に記載した医用画像処理装置。   The said safe area | region setting means sets the common heart cavity area | region detected based on the inner wall outline data of the said several heartbeat phases produced | generated by the said heart chamber inner wall detection means as said safety area | region. A medical image processing apparatus according to claim 2 or 4. 前記患者の心臓領域から時系列的に収集された複数心拍時相における前記ボリュームデータの各々に対して心腔内壁を検出する心腔内壁検出手段を備え、
前記欠損孔検出手段は、前記心腔内壁検出手段によって検出された心腔内壁の輪郭データと予め作成された正常心臓の内壁モデルとの比較によって前記欠損孔を検出することを特徴とする請求項3記載の医用画像処理装置。
A heart chamber inner wall detecting means for detecting a heart chamber inner wall for each of the volume data in a plurality of heartbeat time phases collected in time series from the heart region of the patient,
The defect hole detecting means detects the defect hole by comparing the outline data of the inner wall of the heart chamber detected by the inner wall detection means and a previously created inner wall model of a normal heart. 3. The medical image processing apparatus according to 3.
前記安全挿入期間設定手段は、前記複数心拍時相の各々において検出された前記欠損孔の移動量が所定範囲内にある最も長い期間を前記安全挿入期間として設定することを特徴とする請求項3記載の医用画像処理装置。   The said safe insertion period setting means sets the longest period in which the movement amount of the said defect hole detected in each of the said several heartbeat time phases is in a predetermined range as said safe insertion period. The medical image processing apparatus described. 前記X線画像データにおける前記カテーテル先端部を検出する先端部位置情報検出手段と、検出された前記カテーテル先端部の前記X線画像データの座標系における位置情報を前記ボリュームデータの座標系における位置情報へ変換する位置情報変換手段を備え、前記安全挿入方向設定手段は、前記ボリュームデータにおける前記カテーテル先端部の位置と前記欠損孔検出手段によって検出された欠損孔の位置及び形状とに基づき、欠損孔に対しカテーテル先端部を安全に挿入することが可能な挿入方向の範囲を前記安全挿入方向として設定することを特徴とする請求項記載の医用画像処理装置。 Position information detection means for detecting the distal end portion of the catheter in the X-ray image data, and position information in the coordinate system of the X-ray image data of the detected catheter distal end portion is converted into position information in the coordinate system of the volume data. Position information converting means for converting into a defect hole, and the safe insertion direction setting means is based on the position of the catheter tip in the volume data and the position and shape of the defect hole detected by the defect hole detection means. The medical image processing apparatus according to claim 3 , wherein a range in an insertion direction in which a catheter tip can be safely inserted is set as the safe insertion direction. 前記X線画像データにおける前記カテーテル先端部を検出する先端部位置情報検出手段と、検出された前記カテーテル先端部の前記X線画像データの座標系における位置情報を前記ボリュームデータの座標系における位置情報へ変換する位置情報変換手段を備え、前記安全性判定手段は、前記安全領域、前記安全挿入方向あるいは前記安全挿入期間の少なくとも何れかと前記カテーテル先端部の前記ボリュームデータにおける位置情報とに基づいて前記カテーテル先端部の前記欠損孔に対する挿入安全性を判定することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載した医用画像処理装置。   Position information detection means for detecting the distal end portion of the catheter in the X-ray image data, and position information in the coordinate system of the X-ray image data of the detected catheter distal end portion is converted into position information in the coordinate system of the volume data. Position information conversion means for converting into the safety information, the safety determination means based on at least one of the safety area, the safe insertion direction or the safe insertion period and the position information in the volume data of the catheter tip The medical image processing apparatus according to claim 3 or 4, wherein insertion safety of the distal end portion of the catheter with respect to the defect hole is determined. 前記ボリュームデータと前記X線画像データとの位置ズレを検出する位置ズレ検出手段を備え、前記位置情報変換手段は、前記位置ズレの検出結果に基づき、前記カテーテル先端部の前記X線画像データにおける位置情報を前記ボリュームデータに対応した位置情報へ変換することを特徴とする請求項9記載の医用画像処理装置。   A positional deviation detecting means for detecting a positional deviation between the volume data and the X-ray image data, wherein the positional information converting means is based on the detection result of the positional deviation in the X-ray image data of the catheter tip portion; The medical image processing apparatus according to claim 9, wherein the position information is converted into position information corresponding to the volume data. 前記ナビゲーションデータ生成手段は、前記安全挿入方向に対応した安全挿入方向データにカテーテル先端部の挿入方向を示す方向ベクトルを重畳して前記安全挿入ガイドを生成することを特徴とする請求項3記載の医用画像処理装置。   The said navigation data production | generation means produces | generates the said safe insertion guide by superimposing the direction vector which shows the insertion direction of a catheter front-end | tip part on the safe insertion direction data corresponding to the said safe insertion direction. Medical image processing apparatus. 前記ボリュームデータとこのボリュームデータに設定された前記カテーテル先端部の位置情報とに基づいて仮想内視鏡画像データを生成する仮想内視鏡画像データ生成手段を備え、前記ナビゲーション画像データ生成手段は、前記ナビゲーションデータが重畳されたX線画像データに前記仮想内視鏡画像データを付加して前記ナビゲーション画像データを生成することを特徴とする請求項1記載の医用画像処理装置。   Virtual endoscope image data generating means for generating virtual endoscope image data based on the volume data and the position information of the catheter tip set in the volume data, the navigation image data generating means, The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the navigation image data is generated by adding the virtual endoscopic image data to the X-ray image data on which the navigation data is superimposed. 医用画像診断装置によって予め収集されたボリュームデータとX線診断装置によって収集されたX線画像データに基づいて欠損孔の治療に対するナビゲーション画像データを生成する医用画像処理装置に対し、
患者から収集された複数心拍時相の前記ボリュームデータに対して心腔内壁を検出する心腔内壁検出機能と、
前記心腔内壁の検出結果に基づいて心腔内に挿入されたカテーテル先端部に対する安全領域を設定する安全領域設定機能と、
前記安全領域を示す安全領域ガイドをナビゲーションデータとして生成するナビゲーションデータ生成機能と、
前記X線画像データに前記ナビゲーションデータを重畳してナビゲーション画像データを生成するナビゲーション画像データ生成機能と、
前記ナビゲーション画像データを表示する表示機能を実行させることを特徴とする制御プログラム。
For a medical image processing apparatus that generates navigation image data for treatment of a defect hole based on volume data collected in advance by the medical image diagnostic apparatus and X-ray image data collected by the X-ray diagnostic apparatus,
A heart chamber inner wall detection function for detecting a heart chamber inner wall with respect to the volume data of a plurality of heartbeat phases collected from a patient;
A safety region setting function for setting a safety region for the catheter tip inserted into the heart chamber based on the detection result of the inner wall of the heart chamber;
A navigation data generation function for generating a safety area guide indicating the safety area as navigation data;
A navigation image data generation function for generating navigation image data by superimposing the navigation data on the X-ray image data;
A control program for executing a display function for displaying the navigation image data.
医用画像診断装置によって予め収集されたボリュームデータとX線診断装置によって収集されたX線画像データに基づいて欠損孔の治療に対するナビゲーション画像データを生成する医用画像処理装置に対し、
患者から収集された複数心拍時相の前記ボリュームデータに基づいて心腔内壁における欠損孔を検出する欠損孔検出機能と、
前記複数心拍時相の各々において検出された前記欠損孔の位置情報に基づいて心腔内に挿入されたカテーテル先端部の前記欠損孔に対する安全挿入期間を設定する安全挿入期間設定機能と、
前記欠損孔の位置情報と前記カテーテル先端部の位置情報とに基づいて前記カテーテル先端部の前記欠損孔に対する安全挿入方向を設定する安全挿入方向設定機能と、
前記安全挿入方向と前記安全挿入期間とに基づいて前記カテーテル先端部の前記欠損孔に対する挿入安全性を判定する安全性判定機能と、
前記挿入安全性の判定結果に基づいて前記欠損孔に対する前記カテーテル先端部の好適な挿入方向及び挿入タイミングを示す安全挿入ガイドをナビゲーションデータとして生成するナビゲーションデータ生成機能と、
前記X線画像データに前記ナビゲーションデータを重畳してナビゲーション画像データを生成するナビゲーション画像データ生成機能と、
前記ナビゲーション画像データを表示する表示機能を実行させることを特徴とする制御プログラム。
For a medical image processing apparatus that generates navigation image data for treatment of a defect hole based on volume data collected in advance by the medical image diagnostic apparatus and X-ray image data collected by the X-ray diagnostic apparatus,
A defect hole detection function for detecting a defect hole in the inner wall of the heart chamber based on the volume data of a plurality of heartbeat phases collected from a patient;
A safe insertion period setting function for setting a safe insertion period for the defect hole at the distal end portion of the catheter inserted into the heart chamber based on positional information of the defect hole detected in each of the plurality of heartbeat time phases;
A safe insertion direction setting function for setting a safe insertion direction for the defect hole of the catheter tip based on the position information of the defect hole and the position information of the catheter tip;
A safety determination function for determining insertion safety for the defect hole of the catheter tip based on the safe insertion direction and the safe insertion period;
A navigation data generation function for generating, as navigation data, a safe insertion guide indicating a suitable insertion direction and insertion timing of the catheter tip with respect to the defect hole based on the determination result of the insertion safety;
A navigation image data generation function for generating navigation image data by superimposing the navigation data on the X-ray image data;
A control program for executing a display function for displaying the navigation image data.
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