JP6129525B2 - Image processing apparatus and X-ray diagnostic apparatus - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、医用画像データを処理する画像処理装置及びX線診断装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an image processing apparatus and an X-ray diagnostic apparatus that process medical image data.
従来より、折り畳まれた特殊な人工血管(ステントグラフト)を動脈に挿入し、当該動脈中の動脈瘤の部位で前記ステントグラフトを拡張する治療方法(ステントグラフト治療)が知られている。 Conventionally, a treatment method (stent graft treatment) is known in which a folded special artificial blood vessel (stent graft) is inserted into an artery and the stent graft is expanded at the site of the aneurysm in the artery.
このステントグラフト治療においては、実際に使用するステントグラフトのサイズ及び長さを、当該ステントグラフト治療に先立って事前に決定する。そして、実際にステントグラフトを血管に挿入する際には、ステントグラフトにおける拡張の始点を所望の位置に合わせるのであるが、この作業については術者が容易にできる。一方、拡張状態のステントグラフトにおける終点は、術者が想定していた位置からずれてしまうことがある。 In this stent graft treatment, the size and length of the stent graft to be actually used are determined in advance prior to the stent graft treatment. When the stent graft is actually inserted into the blood vessel, the starting point of expansion in the stent graft is adjusted to a desired position, but this operation can be easily performed by the operator. On the other hand, the end point of the expanded stent graft may deviate from the position assumed by the operator.
これは、血管が大きく曲がっている(例えば屈曲している)こと等に起因する。従って、ステントグラフトを所望の位置に留置させることができるか否かについては、術者の経験に依存するところが多い。 This is attributed to the fact that the blood vessel is greatly bent (for example, bent). Therefore, whether or not the stent graft can be placed in a desired position often depends on the experience of the operator.
なお、血管の曲がり方を検出する技術としては、例えば血管画像から当該血管上の複数の箇所(複数のセグメント)について個々に曲率を算出する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。 As a technique for detecting how a blood vessel bends, for example, a technique is known in which curvature is calculated individually for a plurality of locations (a plurality of segments) on the blood vessel from a blood vessel image (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に開示されている技術によれば、血管上の複数の箇所について個々に曲率を算出することができるものの、ステントグラフト治療の際にステントグラフトを所望の位置に留置させる為には、やはり術者の経験に頼らざるを得ない。 According to the technique disclosed in Patent Document 1, the curvature can be calculated individually for a plurality of locations on the blood vessel. However, in order to place the stent graft at a desired position during the stent graft treatment, the technique is still used. You have to rely on the experience of the person.
このような事情から、ステントグラフト治療を行う際に、実際に使用するステントグラフトを治療対象血管に挿入して拡張したときの正確な拡張態様及び挿入態様を事前に把握し、経験に頼らずともステントグラフトを所望の位置に留置させることを可能とする技術が望まれている。 Under such circumstances, when performing stent graft treatment, grasp the exact expansion mode and insertion mode in advance when the stent graft to be actually used is inserted and expanded into the blood vessel to be treated, and the stent graft can be used without relying on experience. A technique that enables indwelling at a desired position is desired.
本発明は前記の事情に鑑みて為されたものであり、ステントグラフト治療において実際に使用するステントグラフトを、治療対象血管に挿入して拡張したときの正確な拡張態様及び挿入態様を事前に把握することを可能とする画像処理装置及びX線診断装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and grasps in advance the exact expansion mode and insertion mode when a stent graft actually used in stent graft therapy is inserted into a blood vessel to be treated and expanded. It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus and an X-ray diagnostic apparatus that can perform the above-described processing.
一実施形態に係る画像処理装置は、
ステントグラフトを挿入する血管を含む領域についての画像データである第1の医用画像データに示されている前記血管のうち、前記ステントグラフトを留置する部位を、前記第1の医用画像データ上で指定する為の留置部位指定部と、
前記血管のうち前記第1の医用画像データ上で前記指定された部位の曲率及び長さを算出する血管情報算出部と、
所望のステントグラフトを指定する為のステントグラフト指定部と、
前記ステントグラフトに係る情報であるステントグラフト情報を記憶するステントグラフト情報記憶部と、
前記ステントグラフト情報に基づいて、前記所望のステントグラフトの拡張時の曲がり方の態様を示すステントグラフト拡張態様データを生成する拡張態様算出部と、
前記第1の医用画像データと、前記ステントグラフト拡張態様データとを合成して第2の医用画像データを生成する合成処理部と、
を具備し、
前記拡張態様算出部は、前記ステントグラフト情報と前記拡張時の曲がり方の態様とが対応付けされて成るデータベースを備えており、該データベースを参照して前記ステントグラフト拡張態様データを生成することを特徴とする。
An image processing apparatus according to an embodiment includes:
In order to designate, on the first medical image data, a site where the stent graft is to be placed among the blood vessels shown in the first medical image data which is image data about a region including a blood vessel into which the stent graft is inserted. An indwelling site designation part of
A blood vessel information calculation unit for calculating a curvature and a length of the designated portion on the first medical image data among the blood vessels;
A stent graft designating part for designating a desired stent graft;
A stent graft information storage unit for storing stent graft information which is information relating to the stent graft;
Based on the stent graft information, an expansion mode calculation unit that generates stent graft expansion mode data indicating a mode of bending when expanding the desired stent graft,
A synthesis processing unit that synthesizes the first medical image data and the stent graft expansion mode data to generate second medical image data;
Equipped with,
The expansion mode calculation unit includes a database in which the stent graft information and the mode of bending at the time of expansion are associated with each other, and generates the stent graft expansion mode data with reference to the database. To do.
一実施形態に係るX線診断装置は、
被検体にX線を照射するX線照射部と、
前記被検体を透過したX線を検出し、前記被検体のうちステントグラフトを挿入する血管を含む領域のX線画像データを生成するX線検出部と、
前記X線画像データに示されている前記血管のうち、前記ステントグラフトを留置する部位を、前記X線画像データ上で指定する為の留置部位指定部と、
前記血管のうち前記X線画像データ上で前記指定された部位の曲率及び長さを算出する血管情報算出部と、
所望のステントグラフトを指定する為のステントグラフト指定部と、
前記ステントグラフトに係る情報であるステントグラフト情報を記憶するステントグラフト情報記憶部と、
前記ステントグラフト情報に基づいて、前記所望のステントグラフトの拡張時の曲がり方の態様を示すステントグラフト拡張態様データを生成する拡張態様算出部と、
前記X線画像データと、前記ステントグラフト拡張態様データとを合成してステントグラフト挿入態様データを生成する合成処理部と、
を具備し、
前記拡張態様算出部は、前記ステントグラフト情報と前記拡張時の曲がり方の態様とが対応付けされて成るデータベースを備えており、該データベースを参照して前記ステントグラフト拡張態様データを生成することを特徴とする。
An X-ray diagnostic apparatus according to one embodiment
An X-ray irradiation unit that irradiates the subject with X-rays;
An X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject and generates X-ray image data of a region including a blood vessel into which a stent graft is inserted in the subject;
Among the blood vessels shown in the X-ray image data, an indwelling site designating unit for designating a site for placing the stent graft on the X-ray image data;
A blood vessel information calculation unit for calculating a curvature and a length of the designated portion on the X-ray image data among the blood vessels;
A stent graft designating part for designating a desired stent graft;
A stent graft information storage unit for storing stent graft information which is information relating to the stent graft;
Based on the stent graft information, an expansion mode calculation unit that generates stent graft expansion mode data indicating a mode of bending when expanding the desired stent graft,
A synthesis processing unit that synthesizes the X-ray image data and the stent graft expansion mode data to generate stent graft insertion mode data;
Equipped with,
The expansion mode calculation unit includes a database in which the stent graft information and the mode of bending at the time of expansion are associated with each other, and generates the stent graft expansion mode data with reference to the database. To do.
以下、本発明の一実施形態に係る画像処理装置及びX線診断装置について説明する。 Hereinafter, an image processing apparatus and an X-ray diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
図1は、本発明の一実施形態に係るX線診断装置のシステム構成例を示すブロック図である。同図に示すように、本一実施形態に係るX線診断装置100は、X線発生部13と、高電圧発生部15と、被検体Pを透過したX線を二次元的に検出すると共に検出結果に基づいてX線投影データを生成するX線検出部20と、コンピュータシステム30と、絞り制御部42と、駆動機構制御部43と、を具備する。
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration example of an X-ray diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the X-ray
前記X線発生部13は、X線管11と、X線絞り器12と、を備えている。
The
前記X線管11は、X線を発生する真空管であり、陰極(フィラメント)より放出された電子を高電圧により加速してタングステン陽極に衝突させX線を発生する。
The
前記X線絞り器12は、所望の撮影対象部位のみにX線を照射する為のX線照射範囲の制限手段であり、被検体Pに対する被曝線量の低減及び画質向上を目的として設けられている。
The
前記高電圧発生部15は、X線制御部41と、高電圧発生器14と、を備えている。
The
前記X線制御部41は、システム制御部31からX線条件指令を受け取り、このX線条件指令で指定される電圧を発生させるための電圧印加制御信号を生成して高電圧発生器14に送出する。X線条件の一例としては、例えばX線発生部13内のX線管11の電極間に印加する管電圧、X線照射時間及びX線照射タイミング等を挙げることができる。
The
前記高電圧発生器14は、X線制御部41から受け取った電圧印加制御信号に応じた高電圧を発生してX線発生部13に印加する。
The
上述のようにX線発生部13及び高電圧発生部15を構成することで、X線管11が発生したX線は、X線絞り器12の開口領域を通過した後に被検体Pの関心領域を透過し、後述する平面検出器21に入射し、当該平面検出器21によって検出される。
By configuring the
前記X線検出部21は、平面検出器(FPD)21と、ゲートドライバ24と、投影データ生成部25と、を備えている。
The
前記平面検出器21は、被検体Pの関心領域を透過したX線を電荷に変換して蓄積する。この平面検出器21には、X線を検出する微小な検出素子が列方向及びライン方向に2次元的に配列されて構成されている。
The
前記検出素子は、それぞれ、X線を感知し入射X線量に応じて電荷を生成する光電膜と、この光電膜に発生した電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサと、電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷を所定のタイミングで読み出すTFT(薄膜トランジスタ)と、を備えている。 Each of the detection elements senses an X-ray and generates a charge in accordance with an incident X-ray dose, a charge storage capacitor for storing the charge generated in the photoelectric film, and a charge stored in the charge storage capacitor. TFT (Thin Film Transistor) that reads out at a predetermined timing.
なお、X線像の検出方式としては、X線を直接電荷に変換する方式の他に、X線を一旦光に変換した後に電荷に変換する方式等を挙げることができる。 As a method for detecting an X-ray image, in addition to a method for directly converting X-rays into electric charges, a method for converting X-rays into light and then converting them into charges can be used.
前記投影データ生成部25は、平面検出器21から読み出された電荷を、X線検出量に応じた投影データに変換する。具体的には、投影データ生成部25は、電荷・電圧変換器22と、A/D変換器23と、を備える。
The projection
前記電荷・電圧変換器22は、平面検出器21から読み出された電荷を電圧に変換して出力する。
The charge /
前記A/D変換器23は、電荷・電圧変換器22の出力をデジタル信号に変換する。
The A /
前記ゲートドライバ24は、平面検出器21に蓄積された電荷を読み出すための駆動パルスを生成する。被検体Pを透過したX線は、平面検出器21の半導体検出素子により電荷に変換されて蓄積される。この蓄積された電荷は、ゲートドライバ24が供給する駆動パルスによって順次読み出される。
The
上述したX線発生部13とX線検出部20とが、本一実施形態に係るX線診断装置100の撮像系を構成している。
The
ところで、X線診断装置100は、略C字型のCアーム131を備えている。このCアーム131の一端には、X線を発生するX線発生部13が設けられ、他端には、X線発生部13から照射され被検体Pを透過したX線を検出するX線検出部20が設けられている。これらX線発生部13及びX線検出部20は、寝台(不図示)に載置される被検体Pを挟んで互いに対向して配置されている。寝台(不図示)には、図1に示す天板132が移動可能に設けられており、この天板132上に被検体Pが載置される。
Incidentally, the X-ray
前記駆動機構制御部43は、システム制御部31からの移動制御指示に従ってCアーム131及び天板132をそれぞれ駆動する為の駆動信号を生成する機構制御部と、該駆動信号により作動してCアーム131を移動させると共に当該Cアーム131を被検体Pの体軸周りに回動させる機構と、天板132を移動させる機構と、を備える。
The drive mechanism control unit 43 generates a drive signal for driving the
前記コンピュータシステム30は、システム制御部31と、操作部32と、表示部33と、画像データ生成部34と、記憶部35と、ステントグラフト計算部36と、を備えている。
The
前記システム制御部31は、CPUとROMとを備えており、当該X線診断装置100における各ユニットを統括的に制御し、画像データの処理及び表示等に係る制御を実行する。
The
前記操作部32は、例えば医師等のユーザが各種コマンドの入力等を行う為の部材であり、例えばキーボード、トラックボール、ジョイスティック、及びマウス等の入力デバイス、表示パネル、並びに各種スイッチ等を適宜備えたインタラクティブなインターフェースである。 The operation unit 32 is a member for a user such as a doctor to input various commands and the like, and appropriately includes, for example, an input device such as a keyboard, a trackball, a joystick, and a mouse, a display panel, and various switches. Interactive interface.
この操作部32は、例えば被検体情報の入力、X線絞り器12に対する移動指示信号の入力、天板132の位置の設定、撮像系の管電圧や管電流を含むX線照射条件の設定、及び後述する“第2の医用画像データの生成・表示処理”における術者の入力操作等に用いられる。
For example, the operation unit 32 inputs subject information, inputs a movement instruction signal to the
前記表示部33は、例えば画像データ等の各種データを表示するデバイスである。 The display unit 33 is a device that displays various data such as image data.
前記画像データ生成部34は、画像演算回路341と、画像データ記憶回路342と、を備えている。
The image
前記画像演算回路341は、X線検出部20において生成されたX線像のデータ(X線投影データ)に基づいて、通常の診断用のX線画像データ(以降、第1の医用画像データと称する)を生成する。
Based on the X-ray image data (X-ray projection data) generated by the
前記画像データ記憶回路342は、“第1の医用画像データ”、“ステントグラフト拡張態様データ(詳細は後述する)”、及び“第2の医用画像データ(ステントグラフト拡張態様データと合成された第1の医用画像データ;詳細は後述する)”が記録される記憶部材である。
The image
前記記憶部35は、例えば画像データ等の各種データを記憶する記憶手段である。この記憶部35に対する画像データの記憶や画像データの読み出し処理は、システム制御部31の制御のもとに行われる。
The
前記ステントグラフト計算部36は、後述する“ステントグラフト拡張態様データベース”を記憶するDB記憶部36mを備え、ステントグラフトに係る各種演算処理(第2の医用画像データの生成処理)を行う。
The stent
具体的には、ステントグラフト計算部36は、画像演算回路341によって生成された第1の医用画像データ上の血管の(例えば内径の)曲率を算出し、且つ、ユーザによる操作部32の操作で入力された各種情報(詳細は後述)に基づいてステントグラフトの拡張時の曲がり方の態様(以降、拡張態様と称する)を算出すると共に、当該拡張態様を示すステントグラフト拡張態様データと第1の医用画像データとを合成した“第2の医用画像データ”を生成する。この第2の医用画像データは、使用候補のステントグラフトを実際に治療対象血管に挿入して拡張させたとした場合のシミュレーション結果を示す図である。
Specifically, the stent
前記第2の医用画像データの生成・表示処理の詳細については、図2を参照して後述する。本一実施形態に係るX線診断装置100では、ステントグラフト治療を実行する際に事前に収集した被検体Pの治療対象血管に係るX線画像データ(第1の医用画像データ)を利用し、ステントグラフトの留置予定部位の始点から終点までの血管の曲率及び長さを算出してユーザに提示する。ユーザは、それらの情報を参照し、実際に使用する候補のステントグラフトを決定する。X線診断装置100では、ユーザによって指定された使用候補のステントグラフトの拡張態様を示すステントグラフト拡張態様データを算出し、且つ、該ステントグラフト拡張態様データに対応する第1の医用画像データと合成することで、血管中におけるステントグラフトの留置状態を示す第2の医用画像データを生成して提示する。
Details of the generation / display processing of the second medical image data will be described later with reference to FIG. In the X-ray
ここで、高電圧発生器14を制御するX線制御部41、X線絞り器12を制御する絞り制御部42、及び、Cアーム131と天板132とを駆動制御する駆動機構制御部43は、システム制御部31によって制御される。
Here, an
以下、図2を参照して、本一実施形態に係るX線診断装置100のシステム制御部31の制御による“第2の医用画像データ”の生成・表示処理について詳細に説明する。図2は、本一実施形態に係るX線診断装置100のシステム制御部31の制御による“第2の医用画像データ”の生成・表示処理のフローチャートを示す図である。
Hereinafter, the “second medical image data” generation / display process under the control of the
まず、システム制御部31は、上述のX線撮像に係る処理を実行することによって第1の医用画像データを生成する(ステップS1)。すなわち、ステップS1は、被検体Pの関心領域(治療対象血管を含む領域)について、通常のX線診断画像である第1の医用画像データを収集するステップである。
First, the
なお、後述する“血管の曲率の算出”においては、当該血管の三次元的な曲がり方を考慮する必要がある為、この第1の医用画像データの収集においては、必要に応じて複数箇所から収集を行ってもよいし、当該第1の医用画像データをCT画像データとしてもよい。つまり、第1の医用画像データとしては、三次元情報を含む画像データであることが好ましい。 In the “calculation of the curvature of the blood vessel” to be described later, it is necessary to consider the three-dimensional bending method of the blood vessel. Therefore, in the collection of the first medical image data, a plurality of points can be obtained as necessary. Collection may be performed, and the first medical image data may be CT image data. That is, the first medical image data is preferably image data including three-dimensional information.
続いて、システム制御部31は、ステップS1において収集した第1の医用画像データを表示部33に出力して当該表示部33に表示させる(ステップS2)。
Subsequently, the
ここで、ユーザは、ステップS2において表示部33に表示されたX線診断画像である第1の医用画像データを視認し、当該表示された第1の医用画像データ上において、ステントグラフトの留置予定部位に係る始点及び終点を設定する(ステップS3)。より具体的には、このステップS3においては、ユーザは操作部32を操作し、表示部33に表示されている第1の医用画像データ上の所望位置にポインタを合わせてステントグラフトの留置予定部位の始点及び終点を決定する。 Here, the user visually recognizes the first medical image data which is the X-ray diagnostic image displayed on the display unit 33 in step S2, and on the displayed first medical image data, the planned site of placement of the stent graft. A start point and an end point related to are set (step S3). More specifically, in this step S3, the user operates the operation unit 32, aligns the pointer with the desired position on the first medical image data displayed on the display unit 33, and sets the stent graft placement site. Determine the start and end points.
ステップS3における処理を終えた後、システム制御部31は、ステップS3において第1の医用画像データ上でユーザによって設定された始点から終点に至る部位の血管の曲率及び長さを算出する(ステップS4)。
After completing the process in step S3, the
このステップS4において算出される、“ユーザによって指定された血管の部位の曲率と長さとを示す情報”を“血管情報”と称する。なお、表示画像上で血管の曲率及び長さを算出する技術には、公知の技術を用いればよい。より具体的には、例えばケーブルの曲率を求める為のCADツールを利用して、血管の曲率を算出すればよい。 The “information indicating the curvature and length of the blood vessel portion designated by the user” calculated in step S4 is referred to as “blood vessel information”. A known technique may be used as a technique for calculating the curvature and length of the blood vessel on the display image. More specifically, the curvature of the blood vessel may be calculated using a CAD tool for obtaining the curvature of the cable, for example.
ところで、図3及び図4は、瘤が形成されている血管にステントグラフト治療を施す様子を示す模式図である。図3及び図4に示す例では、瘤aが形成された血管中にステントグラフト51を挿入し(図3参照)、当該血管中でステントグラフト51を拡張させている(図4参照)。これらの図から分かるように、瘤aの部位についてはステントグラフトの留置位置に影響を及ぼさず、当該血管の曲率の算出において瘤aの部位を含めてしまうと、不適切な値が算出されてしまう。従って、曲率の算出においては瘤aの部位を含めず、瘤aの両端部位(瘤aの起点部位a1と終点部位a2と)を結ぶ線を当該血管の内径であると仮定して曲率を算出する。
3 and 4 are schematic views showing a state in which stent graft treatment is performed on a blood vessel in which an aneurysm is formed. In the example shown in FIGS. 3 and 4, the
なお、瘤aの検出方法としては、例えばユーザが操作部32を操作して瘤aの起点部位a1と終点部位a2とを指定する方法を挙げることができる。このようにユーザの手動設定により瘤aの位置を特定してもよい。または、ソフトウェアによって血管径の増減を検出していき、極端な血管径の増加を検出した場合に瘤を検出したとする等の自動判別方法を採用してもよい。 As a method for detecting the aneurysm, for example, a method in which the user operates the operation unit 32 and designates the starting part a1 and the ending part a2 of the aneurysm a can be mentioned. In this way, the position of the aneurysm a may be specified by the user's manual setting. Alternatively, an automatic discrimination method may be employed in which increase / decrease in blood vessel diameter is detected by software and an aneurysm is detected when an extreme increase in blood vessel diameter is detected.
ステップS4において算出した血管情報を参照して、ユーザは、実際に使用する候補となるステントグラフト(以降、“使用候補ステントグラフト”と称する)を決定する(ステップS5)。具体的には、ユーザは、例えばステントグラフトの“デバイス名”、“寸法(“長さ”と“径”とによって決定される)”、“材質”、“メーカ情報”等の各種情報(ステントグラフト情報)を鑑みて、使用候補ステントグラフトを操作部32の操作で直接入力/選択決定する。 With reference to the blood vessel information calculated in step S4, the user determines a stent graft to be actually used (hereinafter referred to as “use candidate stent graft”) (step S5). Specifically, the user can select various information (stent graft information) such as “device name”, “dimension (determined by“ length ”and“ diameter ”),“ material ”,“ manufacturer information ”, etc. ), The input candidate stent graft is directly input / selected by the operation of the operation unit 32.
図5は、使用するステントグラフトを選択決定する際にユーザが参照するステントグラフト情報(パラメータ)の一例を示す図である。同図に示す例では、“血管径(mm)”、“ステントグラフト直径(mm)”、及び“ステントグラフト長(cm)”をパラメータとして、メーカ(A社、B社、C社、・・・)毎に複数種類のステントグラフトが挙げられている。ユーザは、例えば図5に示すようなデータベース等を参照し、最も適切な“使用候補ステントグラフト”を決定する。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of stent graft information (parameters) that the user refers to when selecting and determining a stent graft to be used. In the example shown in the figure, “Vessel diameter (mm)”, “Stent graft diameter (mm)”, and “Stent graft length (cm)” are used as parameters, and the manufacturers (A company, B company, C company,...) Several types of stent grafts are listed for each. The user refers to, for example, a database as shown in FIG. 5 and determines the most appropriate “use candidate stent graft”.
続いて、システム制御部31の制御によってステントグラフト計算部36は、ステップS5において決定された使用候補ステントグラフトの“デバイス名”、“寸法”、“材質”、“メーカ情報”等のステントグラフト情報と、ステントグラフト計算部36が備えるDB記憶部36mに記憶されている“ステントグラフト拡張態様データベース”とを参照して、当該使用候補ステントグラフトの拡張態様(ステントグラフト拡張態様データ)を算出する(ステップS6)。
Subsequently, the stent
ここで、“ステントグラフト拡張態様データベース”とは、複数のステントグラフトについてステントグラフト情報(例えば“デバイス名”、“寸法”、“材質”、“メーカ情報”等の各種情報)と、各々のステントグラフトの拡張態様(例えば最大拡張の80%程度の拡張とした場合の拡張態様)と、が対応付けられて成るデータベースである。換言すれば、“ステントグラフト拡張態様データベース”は、使用候補ステントグラフトに係るステントグラフト情報に基づいて、当該使用候補ステントグラフトの拡張態様を導き出すことを可能にするように構成されたデータベースである。 Here, the “stent graft expansion mode database” refers to stent graft information (for example, various information such as “device name”, “dimension”, “material”, “manufacturer information”) and the expansion mode of each stent graft for a plurality of stent grafts. (For example, an expansion mode when the expansion is about 80% of the maximum expansion) is associated with the database. In other words, the “stent graft expansion mode database” is a database configured to be able to derive the expansion mode of the use candidate stent graft based on the stent graft information related to the use candidate stent graft.
なお、“ステントグラフト拡張態様データベース”を設けずとも、使用候補ステントグラフトに係るステントグラフト情報に基づいて拡張態様を導き出すことは可能である。すなわち、ステントグラフトの留置予定部位の始点から終点までの血管の曲率及び長さと、使用候補ステントグラフトに係るステントグラフト情報と、当該使用候補ステントグラフトの形状変化の特性とに基づいて、当該使用候補ステントグラフトがどのように拡がっていくかを導き出せばよい。 It should be noted that an expansion mode can be derived based on stent graft information related to a use candidate stent graft without providing a “stent graft expansion mode database”. That is, based on the curvature and length of the blood vessel from the start point to the end point of the stent graft placement planned site, the stent graft information related to the use candidate stent graft, and the shape change characteristics of the use candidate stent graft, how the use candidate stent graft is processed. You just have to figure out if it will expand.
ステップS6において使用候補ステントグラフトの拡張態様を算出した後、システム制御部31の制御によってステントグラフト計算部36は、当該拡張態様を示す情報であるステントグラフト拡張態様データと、該ステントグラフト拡張態様データに対応する第1の医用画像データとを合成した“第2の医用画像データ”を生成する(ステップS7)。
After calculating the expansion mode of the use candidate stent graft in step S6, the stent
なお、三次元のステントグラフト拡張態様データと、第1の医用画像データとを合成する(重ね合わせる)技術としては、例えば3Dロードマップによる位置合わせ等の公知技術を用いればよい。 As a technique for combining (superimposing) the three-dimensional stent graft expansion mode data and the first medical image data, a known technique such as alignment using a 3D road map may be used.
より詳細には、例えばステントグラフト拡張態様データを、二次元画像に投影し、第1の医用画像データ(X線画像データ)上に重ね合わせればよい。 More specifically, for example, the stent graft expansion mode data may be projected onto a two-dimensional image and superimposed on the first medical image data (X-ray image data).
以下、図6及び図7を参照して、第2の医用画像データについて詳細に説明する。図6は、使用候補ステントグラフトの選択を誤った場合の“第2の医用画像データ”の一表示例を示す図である。図7は、使用候補ステントグラフトの選択が適切であった場合の“第2の医用画像データ”の一表示例を示す図である。 Hereinafter, the second medical image data will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a diagram showing a display example of “second medical image data” when the selection of the use candidate stent graft is wrong. FIG. 7 is a diagram illustrating a display example of “second medical image data” when the selection of the use candidate stent graft is appropriate.
図6に示す例においては、使用候補ステントグラフト51が血管の分岐部bにまで到達してしまっている。このように、使用候補ステントグラフト51が不適切なステントグラフトである場合には、そのことを容易に認識することができる。
In the example shown in FIG. 6, the use
本一実施形態によれば、図2に示すフローチャートの処理を行うことで、このように使用候補ステントグラフト51の選択の失敗を予め知ることができる。図6に示すような第2の医用画像データを取得してしまった場合には、ユーザは他のステントグラフトを使用候補ステントグラフトとして選択して再度シミュレーションを行えばよい。
According to the present embodiment, by performing the processing of the flowchart shown in FIG. 2, it is possible to know in advance the failure in selecting the use
一方、図7に示す例においては、使用候補ステントグラフト51が、血管の分岐部bに到達していない。つまり、図7に示す例の第2の医用画像データには、使用候補ステントグラフト51が適切なステントグラフトであることが示されている。この場合、当該使用候補ステントグラフト51を実際に使用してステントグラフト治療を実行すればよい。
On the other hand, in the example shown in FIG. 7, the use
以上説明したように、本一実施形態によれば、ステントグラフト治療において実際に使用するステントグラフトを治療対象血管に挿入して拡張したときの、正確な拡張態様及び挿入態様を事前に把握することを可能とする画像処理装置及びX線診断装置を提供することができる。具体的には、本一実施形態に係る画像処理装置及びX線診断装置によれば、例えば下記のような効果を得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to grasp in advance an accurate expansion mode and insertion mode when a stent graft actually used in stent graft therapy is inserted into a blood vessel to be treated and expanded. An image processing apparatus and an X-ray diagnostic apparatus can be provided. Specifically, according to the image processing apparatus and the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment, for example, the following effects can be obtained.
・拡張時のステントグラフトが血管の分岐部にまで到達してしまう等の失敗の可能性を事前に正確に把握することができるので、適切なステントグラフトを事前に把握することが可能となる。 -Since it is possible to accurately grasp in advance the possibility of failure such as when the stent graft at the time of expansion reaches the bifurcation of the blood vessel, it is possible to grasp an appropriate stent graft in advance.
・例えば血管の屈曲部位においてはその内径と外径とで長さが異なる為、どのステントグラフトを使用するのが適切であるかを判断することは困難である。しかしながら、本一実施形態によれば、術者の経験に頼らずとも、容易且つ正確に適切なステントグラフト及びその拡張態様や挿入態様を知ることができる。 -For example, at the bent part of a blood vessel, the length differs between the inner diameter and the outer diameter, so it is difficult to determine which stent graft is appropriate to use. However, according to the present embodiment, an appropriate stent graft and its expansion mode and insertion mode can be easily and accurately known without depending on the experience of the operator.
本発明の一実施形態を説明したが、本一実施形態は、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。新規な本一実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本一実施形態やその変形例は、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 one embodiment of the present invention has been described, this one embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The new embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. The one embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
11…X線管、 12…線絞り器、 13…X線発生部、 14…高電圧発生器、15…高電圧発生部、 20…X線検出部、 21…平面検出器、 22…電荷・電圧変換器、 23…A/D変換器、 24…ゲートドライバ、 28…画像処理ユニット、 30…コンピュータシステム、 31…システム制御部、 32…操作部、 33…表示部、 34…画像データ生成部、 35…記憶部、 36…ステントグラフト計算部、 41…X線制御部、 42…絞り制御部、 43…駆動機構制御部、 51…ステントグラフト、 51…使用候補ステントグラフト、 100…X線診断装置、 131…Cアーム、 132…天板、 341…画像演算回路、 342…画像データ記憶回路。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記血管のうち前記第1の医用画像データ上で前記指定された部位の曲率及び長さを算出する血管情報算出部と、
所望のステントグラフトを指定する為のステントグラフト指定部と、
前記ステントグラフトに係る情報であるステントグラフト情報を記憶するステントグラフト情報記憶部と、
前記ステントグラフト情報に基づいて、前記所望のステントグラフトの拡張時の曲がり方の態様を示すステントグラフト拡張態様データを生成する拡張態様算出部と、
前記第1の医用画像データと、前記ステントグラフト拡張態様データとを合成して第2の医用画像データを生成する合成処理部と、
を具備し、
前記拡張態様算出部は、前記ステントグラフト情報と前記拡張時の曲がり方の態様とが対応付けされて成るデータベースを備えており、該データベースを参照して前記ステントグラフト拡張態様データを生成する
ことを特徴とする画像処理装置。 In order to designate, on the first medical image data, a site where the stent graft is to be placed among the blood vessels shown in the first medical image data which is image data about a region including a blood vessel into which the stent graft is inserted. An indwelling site designation part of
A blood vessel information calculation unit for calculating a curvature and a length of the designated portion on the first medical image data among the blood vessels;
A stent graft designating part for designating a desired stent graft;
A stent graft information storage unit for storing stent graft information which is information relating to the stent graft;
Based on the stent graft information, an expansion mode calculation unit that generates stent graft expansion mode data indicating a mode of bending when expanding the desired stent graft,
A synthesis processing unit that synthesizes the first medical image data and the stent graft expansion mode data to generate second medical image data;
Equipped with,
The expansion mode calculation unit includes a database in which the stent graft information is associated with the bending mode at the time of expansion, and generates the stent graft expansion mode data with reference to the database. An image processing apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The blood vessel information calculation unit includes a knob determining unit that determines whether or not a blood vessel is formed in the blood vessel when calculating the curvature of the designated portion of the blood vessel on the first medical image data. When the aneurysm is formed in the blood vessel, the curvature is calculated for the site where the aneurysm is formed using the line connecting the origin and end points of the aneurysm as the inner wall of the blood vessel. The image processing apparatus according to claim 1.
前記血管のうち前記第1の医用画像データ上で前記指定された部位の曲率及び長さを算出する血管情報算出部と、
所望のステントグラフトを指定する為のステントグラフト指定部と、
前記ステントグラフトに係る情報であるステントグラフト情報を記憶するステントグラフト情報記憶部と、
前記ステントグラフト情報に基づいて、前記所望のステントグラフトの拡張態様を示すステントグラフト拡張態様データを生成する拡張態様算出部と、
前記第1の医用画像データと、前記ステントグラフト拡張態様データとを合成して第2の医用画像データを生成する合成処理部と、
を具備し、
前記血管情報算出部は、前記血管のうち前記第1の医用画像データ上で前記指定された部位の曲率を算出する際に当該血管に瘤が形成されているか否かを判定する瘤判定部を備え、当該血管に瘤が形成されている場合には、当該瘤が形成されている部位については当該瘤の起点部位と終点部位とを結ぶ線を当該血管の内壁として、前記曲率を算出する
ことを特徴とする画像処理装置。 In order to designate, on the first medical image data, a site where the stent graft is to be placed among the blood vessels shown in the first medical image data which is image data about a region including a blood vessel into which the stent graft is inserted. An indwelling site designation part of
A blood vessel information calculation unit for calculating a curvature and a length of the designated portion on the first medical image data among the blood vessels;
A stent graft designating part for designating a desired stent graft;
A stent graft information storage unit for storing stent graft information which is information relating to the stent graft;
An expansion mode calculation unit that generates stent graft expansion mode data indicating an expansion mode of the desired stent graft based on the stent graft information;
A synthesis processing unit that synthesizes the first medical image data and the stent graft expansion mode data to generate second medical image data;
Equipped with,
The blood vessel information calculation unit includes a knob determining unit that determines whether or not a blood vessel is formed in the blood vessel when calculating the curvature of the designated portion of the blood vessel on the first medical image data. When the aneurysm is formed in the blood vessel, the curvature is calculated for the site where the aneurysm is formed using the line connecting the origin and end points of the aneurysm as the inner wall of the blood vessel. An image processing apparatus.
前記血管のうち前記第1の医用画像データ上で前記指定された部位の曲率及び長さを算出する血管情報算出部と、
所望のステントグラフトを指定する為のステントグラフト指定部と、
前記ステントグラフトに係る情報であるステントグラフト情報を記憶するステントグラフト情報記憶部と、
前記ステントグラフト情報に基づいて、前記所望のステントグラフトの拡張態様を示すステントグラフト拡張態様データを生成する拡張態様算出部と、
前記第1の医用画像データと、前記ステントグラフト拡張態様データとを合成して第2の医用画像データを生成する合成処理部と、
を具備し、
前記血管情報算出部は、
前記血管のうち前記第1の医用画像データ上で前記指定された部位の曲率を、前記指定された部位の内壁に基づいて算出するものであり、
前記曲率を算出する際に当該血管に瘤が形成されているか否かを判定し、当該血管に瘤が形成されている場合には、前記指定された部位の内壁のうち当該瘤をなす部分は用いずに前記曲率を算出する
ことを特徴とする画像処理装置。 In order to designate, on the first medical image data, a site where the stent graft is to be placed among the blood vessels shown in the first medical image data which is image data about a region including a blood vessel into which the stent graft is inserted. An indwelling site designation part of
A blood vessel information calculation unit for calculating a curvature and a length of the designated portion on the first medical image data among the blood vessels;
A stent graft designating part for designating a desired stent graft;
A stent graft information storage unit for storing stent graft information which is information relating to the stent graft;
An expansion mode calculation unit that generates stent graft expansion mode data indicating an expansion mode of the desired stent graft based on the stent graft information;
A synthesis processing unit that synthesizes the first medical image data and the stent graft expansion mode data to generate second medical image data;
Equipped with,
The blood vessel information calculation unit
The curvature of the designated part on the first medical image data of the blood vessel is calculated based on the inner wall of the designated part,
When calculating the curvature, it is determined whether or not a blood vessel is formed in the blood vessel, and when a blood vessel is formed in the blood vessel, the portion forming the blood vessel in the inner wall of the designated site is An image processing apparatus that calculates the curvature without using the image processing apparatus.
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の画像処理装置。 The extended mode calculating section is provided with the stent graft information and the formed by association and extended mode database, claim 3 or, characterized in that with reference to the database to generate the stent graft extension mode data The image processing apparatus according to claim 4 .
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の画像処理装置。 The image processing according to any one of claims 1 to 5 , wherein the stent graft information includes at least one information of a material, a dimension, a device name, and manufacturer information of the stent graft. apparatus.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the first medical image data is X-ray image data or CT image data collected from a plurality of locations.
前記被検体を透過したX線を検出し、前記被検体のうちステントグラフトを挿入する血管を含む領域のX線画像データを生成するX線検出部と、
前記X線画像データに示されている前記血管のうち、前記ステントグラフトを留置する部位を、前記X線画像データ上で指定する為の留置部位指定部と、
前記血管のうち前記X線画像データ上で前記指定された部位の曲率及び長さを算出する血管情報算出部と、
所望のステントグラフトを指定する為のステントグラフト指定部と、
前記ステントグラフトに係る情報であるステントグラフト情報を記憶するステントグラフト情報記憶部と、
前記ステントグラフト情報に基づいて、前記所望のステントグラフトの拡張時の曲がり方の態様を示すステントグラフト拡張態様データを生成する拡張態様算出部と、
前記X線画像データと、前記ステントグラフト拡張態様データとを合成してステントグラフト挿入態様データを生成する合成処理部と、
を具備し、
前記拡張態様算出部は、前記ステントグラフト情報と前記拡張時の曲がり方の態様とが対応付けされて成るデータベースを備えており、該データベースを参照して前記ステントグラフト拡張態様データを生成する
ことを特徴とするX線診断装置。 An X-ray irradiation unit that irradiates the subject with X-rays;
An X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject and generates X-ray image data of a region including a blood vessel into which a stent graft is inserted in the subject;
Among the blood vessels shown in the X-ray image data, an indwelling site designating unit for designating a site for placing the stent graft on the X-ray image data;
A blood vessel information calculation unit for calculating a curvature and a length of the designated portion on the X-ray image data among the blood vessels;
A stent graft designating part for designating a desired stent graft;
A stent graft information storage unit for storing stent graft information which is information relating to the stent graft;
Based on the stent graft information, an expansion mode calculation unit that generates stent graft expansion mode data indicating a mode of bending when expanding the desired stent graft,
A synthesis processing unit that synthesizes the X-ray image data and the stent graft expansion mode data to generate stent graft insertion mode data;
Equipped with,
The expansion mode calculation unit includes a database in which the stent graft information is associated with the bending mode at the time of expansion, and generates the stent graft expansion mode data with reference to the database. X-ray diagnostic equipment.
前記被検体を透過したX線を検出し、前記被検体のうちステントグラフトを挿入する血管を含む領域のX線画像データを生成するX線検出部と、
前記X線画像データに示されている前記血管のうち、前記ステントグラフトを留置する部位を、前記X線画像データ上で指定する為の留置部位指定部と、
前記血管のうち前記X線画像データ上で前記指定された部位の曲率及び長さを算出する血管情報算出部と、
所望のステントグラフトを指定する為のステントグラフト指定部と、
前記ステントグラフトに係る情報であるステントグラフト情報を記憶するステントグラフト情報記憶部と、
前記ステントグラフト情報に基づいて、前記所望のステントグラフトの拡張態様を示すステントグラフト拡張態様データを生成する拡張態様算出部と、
前記X線画像データと、前記ステントグラフト拡張態様データとを合成してステントグラフト挿入態様データを生成する合成処理部と、
を具備し、
前記血管情報算出部は、前記血管のうち前記X線画像データ上で前記指定された部位の曲率を算出する際に当該血管に瘤が形成されているか否かを判定する瘤判定部を備え、当該血管に瘤が形成されている場合には、当該瘤が形成されている部位については当該瘤の起点部位と終点部位とを結ぶ線を当該血管の内壁として、前記曲率を算出する
ことを特徴とするX線診断装置。 An X-ray irradiation unit that irradiates the subject with X-rays;
An X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject and generates X-ray image data of a region including a blood vessel into which a stent graft is inserted in the subject;
Among the blood vessels shown in the X-ray image data, an indwelling site designating unit for designating a site for placing the stent graft on the X-ray image data;
A blood vessel information calculation unit for calculating a curvature and a length of the designated portion on the X-ray image data among the blood vessels;
A stent graft designating part for designating a desired stent graft;
A stent graft information storage unit for storing stent graft information which is information relating to the stent graft;
An expansion mode calculation unit that generates stent graft expansion mode data indicating an expansion mode of the desired stent graft based on the stent graft information;
A synthesis processing unit that synthesizes the X-ray image data and the stent graft expansion mode data to generate stent graft insertion mode data;
Equipped with,
The blood vessel information calculating unit includes a knob determining unit that determines whether or not a blood vessel is formed in the blood vessel when calculating the curvature of the designated portion on the X-ray image data of the blood vessel, When the aneurysm is formed in the blood vessel, the curvature is calculated with respect to a site where the aneurysm is formed, using a line connecting the origin and end points of the aneurysm as the inner wall of the blood vessel. X-ray diagnostic equipment.
前記被検体を透過したX線を検出し、前記被検体のうちステントグラフトを挿入する血管を含む領域のX線画像データを生成するX線検出部と、
前記X線画像データに示されている前記血管のうち、前記ステントグラフトを留置する部位を、前記X線画像データ上で指定する為の留置部位指定部と、
前記血管のうち前記X線画像データ上で前記指定された部位の曲率及び長さを算出する血管情報算出部と、
所望のステントグラフトを指定する為のステントグラフト指定部と、
前記ステントグラフトに係る情報であるステントグラフト情報を記憶するステントグラフト情報記憶部と、
前記ステントグラフト情報に基づいて、前記所望のステントグラフトの拡張態様を示すステントグラフト拡張態様データを生成する拡張態様算出部と、
前記X線画像データと、前記ステントグラフト拡張態様データとを合成してステントグラフト挿入態様データを生成する合成処理部と、
を具備し、
前記血管情報算出部は、
前記血管のうち前記X線画像データ上で前記指定された部位の曲率を、前記指定された部位の内壁に基づいて算出するものであり、
前記曲率を算出する際に当該血管に瘤が形成されているか否かを判定し、当該血管に瘤が形成されている場合には、前記指定された部位の内壁のうち当該瘤をなす部分は用いずに前記曲率を算出する
ことを特徴とするX線診断装置。 An X-ray irradiation unit that irradiates the subject with X-rays;
An X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject and generates X-ray image data of a region including a blood vessel into which a stent graft is inserted in the subject;
Among the blood vessels shown in the X-ray image data, an indwelling site designating unit for designating a site for placing the stent graft on the X-ray image data;
A blood vessel information calculation unit for calculating a curvature and a length of the designated portion on the X-ray image data among the blood vessels;
A stent graft designating part for designating a desired stent graft;
A stent graft information storage unit for storing stent graft information which is information relating to the stent graft;
An expansion mode calculation unit that generates stent graft expansion mode data indicating an expansion mode of the desired stent graft based on the stent graft information;
A synthesis processing unit that synthesizes the X-ray image data and the stent graft expansion mode data to generate stent graft insertion mode data;
Equipped with,
The blood vessel information calculation unit
Calculating the curvature of the designated part of the blood vessel on the X-ray image data based on the inner wall of the designated part;
When calculating the curvature, it is determined whether or not a blood vessel is formed in the blood vessel, and when a blood vessel is formed in the blood vessel, the portion forming the blood vessel in the inner wall of the designated site is The curvature is calculated without using the X-ray diagnostic apparatus.
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